Question

【題目】工業(yè)上采用硫鐵礦焙燒去硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，流程如下：

(1) 濾渣Ⅰ的主要成分是________(填化學(xué)式)，濾渣Ⅱ的主要成分是________(填化學(xué)式)。

(2) 試劑X常選用SO2，寫出“還原”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________。

(3) 從分離出濾渣Ⅱ后的濾液中得到產(chǎn)品，應(yīng)進行的操作是蒸發(fā)濃縮、________、過濾、洗滌、干燥。

(4) FeSO4·7H2O在醫(yī)學(xué)上常用作補血劑。某課外小組通過以下實驗方法測定某補血劑中亞鐵離子的含量。

步驟a：取8片補血劑樣品除去糖衣、研磨、溶解、過濾，將濾液配制成250 mL溶液；

步驟b：取上述溶液25 mL于錐形瓶中，加入少量硫酸酸化，逐漸滴加0.010 0 mol·L－1的KMnO4溶液，反應(yīng)為5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。記錄滴定終點時消耗KMnO4溶液的體積(假定藥品中其他成分不與KMnO4反應(yīng))。

步驟c：重復(fù)“步驟b”2～3次，平均消耗KMnO4溶液20.00 mL。

① 步驟a中配制250 mL溶液需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、________、膠頭滴管。

② 該補血劑中亞鐵離子的含量為________mg/片(請寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】SiO2 Al(OH)3 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42-＋4H＋ 冷卻結(jié)晶 250 mL容量瓶 25 mL溶液中：n(Fe2＋)＝5n(MnO4-)＝5×0.010 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝1.000 0×10－3 mol，250 mL溶液中：n(Fe2＋)＝1.000 0×10－3 mol×10＝1.000 0×10－2 mol，1片補血劑樣品中：m(Fe2＋)＝1.000 0×10－2 mol×56 g·mol－1/8＝ 0.070 0 g＝ 70mg

【解析】

用硫鐵礦焙燒去硫的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)過程中，中心元素是鐵。故制備過程中必須除去雜質(zhì)SiO2、Al2O3，并將三價鐵還原為亞鐵，據(jù)此分析解答相關(guān)問題。

(1) 用稀硫酸浸取燒渣時，只有SiO2不溶，過濾I所得濾渣Ⅰ的主要成分是SiO2，濾液中主要含有Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3等。試劑X將Fe3+還原為Fe2+，調(diào)節(jié)pH后過濾II所得濾渣II為Al(OH)3，濾液為FeSO4溶液。

(2) 用SO2將Fe3+還原為Fe2+，本身被氧化為SO42－，可以寫出反應(yīng)的離子方程式2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42-＋4H＋。

(3) 過濾Ⅱ所得濾液為FeSO4溶液，要得到產(chǎn)品FeSO4·7H2O晶體，應(yīng)將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

(4) ①配制250 mL溶液需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、膠頭滴管。

②據(jù)5Fe2＋ ~ MnO4-，25 mL溶液中

n(Fe2＋)＝5n(MnO4-)＝5×0.010 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝1.000 0×10－3 mol

則250 mL溶液中，n(Fe2＋)＝1.000 0×10－3 mol×10＝1.000 0×10－2 mol

1片補血劑樣品中，m(Fe2＋)＝1.000 0×10－2 mol×56 g·mol－1/8＝ 0.070 0 g＝70mg