Question

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得有关物质的数据如下表：

25℃时	pH值
饱和H2S溶液	3.9
SnS沉淀完全	1.6
FeS开始沉淀	3.0
FeS沉淀完全	5.5

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺，可选用的试剂为__________．

A．KSCN溶液     B．NaOH溶液    C．KMnO₄溶液

（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是__________；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是：__________．

（3）操作IV的顺序依次为__________、冷却结晶、__________．

（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：

①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；

②____      __________________．

（5）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的方法：a．称取2．850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0．01000mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20．00mL。

（滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe²⁺＋MnO₄¯＋8H⁺→5Fe³⁺＋Mn²⁺＋4H₂O）。

①滴定时盛放KMnO₄溶液的仪器为              （填仪器名称）

②判断此滴定实验达到终点的方法是                   。

③写出酸性高锰酸钾滴定Fe²⁺的离子反应方程式：                  。

④计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为             （结果保留3位有效数字）

Answer

（1）A（1分）

（2）除去溶液中的Sn2+离子，（2分）防止Fe2+离子生成沉淀。（2分）

（3）蒸发浓缩（1分）；过滤（或过滤洗涤）（1分）

（4）降低洗涤过程中的FeSO4·7H2O损耗（2分）

（5）①酸式滴定管（1分）②滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色；（2分） ③5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ④0.975或97.5%（2分）

【解析】

试题分析：（1）检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是利用三价铁离子检验方法分析，三价铁离子遇硫氰酸根离子会反应生成硫氰酸铁血红色，证明铁离子的存在，A．KSCN溶液和三价铁离子反应生成血红色溶液，可以检验铁离子的检验，A符合；B．NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变为红褐色，和铁离子反应生成红褐色沉淀，不能检验铁离子的存在，B不符合；C．KMnO4溶液不与铁离子反应,无现象发生，C不符合；答案选D。

（2）硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化，所以通入硫化氢至饱和的目的是除去溶液中的Sn2+离子；已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，所以操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe2+离子生成沉淀；

（3）溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。

（4）冰水温度低，物质溶解度减小，可以洗去沉淀表面的杂质离子，避免绿矾溶解带来的损失，则答案为降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗。

（5）①高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管，用酸式滴定管。

②滴定实验达到终点时，滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色，所以判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。

③酸性高锰酸钾具有氧化性，能Fe2+氧化成铁离子，自身得电子生成Mn2+，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

④a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；

c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

5 1

n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L

计算得到n（Fe2+）=0.001mol，则250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×10=0.01mol，FeSO4•7H2O物质的量为0.01mol，质量=0.01mol×278g/mol=2.78g，质量分数=2.78g÷2.85g×100%=97.5%，

考点：考查物质的制备及性质，滴定和化学计算等知识。