Question

绿矾(FeSO₄•7H₂O)是重要的食品和饲料添加剂。某化学兴趣小组在实验室利用废铁屑(含少量氧化铁等杂质)制备FeSO₄•7H₂O晶体的流程图如下：

根据题意完成下列填空：

(1)加入碳酸钠溶液的目的是                  。

(2)反应Ⅱ中应让铁屑过量，理由是                    。

(3)待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次。用冰水洗涤的目的是：一是除去晶体表面附着的杂质；二是                     。

(4)FeSO₄•7H₂O晶体在空气中易氧化，为测定某部分被氧化的绿矾晶体的纯度。采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法，反应原理为5Fe²⁺+MnO₄^－+8H⁺＝5Fe³⁺+ Mn²⁺+4H₂O。准确称取样品20.00g，将其全部溶于试剂a中，配制成1000mL溶液，取出20.00mL，用0.0100mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液24.00mL。

①试剂a选用           (填序号)。

A．蒸馏水   B．稀盐酸   C．稀硫酸   D．稀硝酸

②滴定终点的现象是                   。

③该样品中FeSO₄•7H₂O的纯度为                  (保留一位小数)。

Answer

（除标注外每空2分）(1)除油污；(2)过量铁屑能将Fe3+反应掉；(3)用冰水洗涤可降低洗涤过程中 FeSO4·7H2O的损耗；(4)①C； ②溶液变为浅紫色，且半分钟不恢复原来的颜色；③83.4%(3分)

【解析】

试题分析：(1)碳酸钠溶液显碱性，可促进酯的水解，故加入碳酸钠溶液的目的是除油污；。(2)因酸溶后溶液里存在少量Fe3+，反应Ⅱ中应让铁屑过量，可将Fe3+还原为Fe2+。(3)用冰水洗涤的目的是：一是除去晶体表面附着的杂质；二是冰水温度低，可降低绿矾的溶解度，减小洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。(4)①为防止溶解时Fe2+的水解，同时提高锰酸钾溶液在酸性条件下的氧化性，考虑到HNO3本身有强氧化性，Cl-能被高锰酸钾氧化，故选择稀硫酸，即选项C正确；②高锰酸钾溶液显紫色，则滴定终点的现象是溶液变为浅紫色，且半分钟不恢复原来的颜色；③消耗KMnO4的物质的量为0.0100mol/L×0.024L=2.4×10-4mol，n(Fe2+)=2.4×10-4mol×5=1.2×10-3mol,该样品中FeSO4•7H2O的纯度为=83.4%。

考点：无机实验流程，涉及滴定操作及样品纯度分析