Question

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究：

I .【制备产品】

该小组由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质），用上图所示装置制备FeSO₄·7H₂O晶体，步骤如下：

（1）预处理：先将废铁屑加入到饱和Na₂CO₃溶液中洗涤，目的是                            ，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。

（2）将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中，并持续通入N₂，N₂的作用是                      。

（3）再加入足量稀硫酸，控制温度50℃~80℃之间，充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为       。

（4）获取产品：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤， _______________。滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干，密闭保存。

II.【测定FeSO₄•7H₂O含量】

（1）称取上述样品10.0g，溶于适量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的仪器除天平、胶头滴管、烧杯、量筒外，还需要的仪器有（填仪器名称）____________________、_______________________。

（2）准确量取25mL该液体于锥形瓶中，用0.1000mol/L KMnO₄标准溶液滴定，则滴定终点的判断方法是______________________________________________。

（3）用同样的方法滴定3次，平均消耗10.00mL标准液，该样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为     。

（已知Mr(FeSO₄·7H₂O)=278）

（4）若测量结果偏小，则可能是在定容时_________________(填“俯视”或“仰视”)读数。

Answer

I.（1）洗去铁屑表面的油污

（2）排除装置中的空气或氧气

（3）Cu（4）冷却结晶

II．（1）100ml 容量瓶、玻璃棒

（2）当最后一滴标准液滴入时，溶液变为红色，且30s保持不变

（3）55.6%

（4）仰视

【解析】

试题分析：I .（1）饱和碳酸钠溶液中碳酸根水解，溶液呈碱性，油脂的碱性水解较彻底，故先将废铁屑加入到饱和Na2CO3溶液中洗涤，目的是洗去铁屑表面的油污。

（2）Fe2+具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，故持续通入N2的作用是排除装置中的空气或氧气。

（3）该实验发生的反应为Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O 、CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O、Fe + 2H+==Fe2+ + H2↑、Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+、Fe + Cu2+==Fe2+ + Cu，故充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为Cu。

（4）从硫酸亚铁溶液中获得绿矾（FeSO4•7H2O）的操作为：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤，冷却结晶。

II.（1）根据一定物质的量浓度溶液配制的步骤确定所需仪器。故需要的仪器除天平、胶头滴管、烧杯、量筒外，还需要的仪器有（填仪器名称）玻璃棒、100mL容量瓶。

（2）高锰酸钾溶液为紫红色，用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定硫酸亚铁样品溶液，则滴定终点时溶液变为紫红色，判断方法是当最后一滴标准液滴入时，溶液变为红色，且30s保持不变。

（3）根据反应：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O计算。n(FeSO4·7H2O)= n(Fe2+)=5n(MnO4-)=4×5×0.0100L×0.1000mol/L=0.02mol，m(FeSO4·7H2O)=0.02mol×278g/mol=5.56g，该样品中FeSO4·7H2O的质量分数为5.56g/10.0g×100%=55.6%。

（4）定容知仰视刻度线，所配溶液的体积偏大，所配溶液的浓度偏小。

考点：考查物质的制备和含量的测定，化学实验基本操作和化学计算。