Question

綠礬晶體（FeSO4·7H2O，M＝278g/mol）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。實驗室利用硫酸廠的燒渣（主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2），制備綠礬的過程如下：

試回答：

（1）操作I為 ???????????? （填寫操作名稱）。

（2）試劑Y與溶液X反應(yīng)的離子方程式為?????????????????????????????????? 。

（3）操作III的順序依次為：????????????? 、冷卻結(jié)晶、過濾、 ????????? 、干燥。

（4）某同學(xué)用酸性KMnO4溶液測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量：

a．稱取11．5g綠礬產(chǎn)品，溶解，配制成1000mL溶液；

b．量取25．00mL待測溶液于錐形瓶中；

c．用硫酸酸化的0．01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20．00mL。①步驟a配制溶液時需要的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外，還需???????????????? 。②該同學(xué)設(shè)計的下列滴定方式，最合理的是?????? (夾持部分略去)(填字母序號)。

③滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：　　　　　　。

④判斷此滴定實驗達到終點的方法是????????????? ；若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視KMnO4溶液液面，其它操作均正確，則使測定結(jié)果???????? （填“偏高”“偏低”“無影響”）。

⑤計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為???????????????? 。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）過濾（1分）? （2）Fe+2Fe3+＝3Fe2+ （1分）??? Fe+2H+＝Fe2++H2↑（1分）

（3）蒸發(fā)濃縮（1分）、洗滌（1分） （4）①1000mL容量瓶 （1分）②b（1分）

③5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O（2分）

④滴加最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成紫色且半分鐘內(nèi)不再褪色（2分）偏低（2分）

⑤ 96．7%（2分）

【解析】

試題分析：（1）由于燒渣中含有與稀硫酸以及氧氣不反應(yīng)的二氧化硅，所以操作I是過濾。

（2）由于濾液中含有鐵離子以及過量的稀硫酸。而最終制備的是綠礬，所以需要將溶液中的鐵離子還原為亞鐵離子，因此試劑Y是鐵粉，所以有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑。

（3）操作Ⅲ的目的是得到綠礬晶體，所以正確的操作應(yīng)該是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌然后干燥即可。

（4）①準確配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的主要儀器是容量瓶，所以步驟a配制溶液時需要的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外，還需1000ml容量瓶。

②由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性與酸性，因此應(yīng)該放在酸式滴定管中，答案選b。

③酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化生成鐵離子，而自身被還原為Mn2＋,因此該反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O。

④由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以判斷此滴定實驗達到終點的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成紫色且半分鐘內(nèi)不再褪色；由于滴定管的刻度自上而下逐漸增大，所以若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視KMnO4溶液液面，則讀數(shù)值偏小。如果其它操作均正確，則使測定結(jié)果偏低。

⑤根據(jù)反應(yīng)式可知，反應(yīng)中消耗亞鐵離子的物質(zhì)的量＝0．01000mol/L×0.02000L×5＝0.001mol，則原樣品中綠礬的物質(zhì)的量＝0.001mol×＝0.04mol，質(zhì)量＝0.04mol×278g/mol＝11.12g，所以上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝96.7%。

考點：考查綠礬晶體制備、物質(zhì)的分離與提純、一定物質(zhì)的量濃度計算、氧化還原反應(yīng)滴定、計算以及誤差分析