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(shí)驗(yàn)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）檢驗(yàn)所得綠礬晶體中含有Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)操作是                                。
（4）操作Ⅲ的順序依次為：               、冷卻結(jié)晶、過濾 、           、干燥。
（5）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(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20.00mL。
①步驟a配制溶液時(shí)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(jì)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(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：                                       。
④判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是                             ；若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí)，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(jì)算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                。

Answer 1

（18分）
（1）過濾（1分） （2分）
（2）Fe+2Fe³⁺= 3Fe²⁺  Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑（各2分）
（3）將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，再向溶液中加入氯水變成紅色。（2分）（或其它合理答案）
（4）蒸發(fā)濃縮、洗滌（各1分）
（5）①1000mL容量瓶 （1分）
②b（1分）
③ 5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂0（2分）
④滴加最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液變成紫色且半分鐘不再褪色（2分）偏低（1分）
⑤96.7%

解析試題分析：⑴燒渣與H₂SO₄和O₂反應(yīng)后，形成了固體和溶液，所以操作Ⅰ為過濾，答案：過濾；⑵Y為Fe₂(SO₄)₃和過量H₂SO₄，要加Fe將它們轉(zhuǎn)化成FeSO₄，反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺= 3Fe²⁺  Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，答案：Fe+2Fe³⁺= 3Fe²⁺  Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
⑶檢驗(yàn)所得綠礬晶體中含有Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)操作是：先檢驗(yàn)溶液中無Fe^3＋ ，然后，再將Fe^2＋ 氧化成Fe^3＋ ，用KSCN溶液檢驗(yàn)，答案：將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，再向溶液中加入氯水變成紅色。
⑷從FeSO₄的水溶液中獲得晶體：蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶析出，過濾洗滌，洗滌、干燥，答案：蒸發(fā)濃縮、洗滌；
⑸①配制成1000mL溶液，還需要用1000mL容量瓶，答案：1000mL容量瓶；②酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以發(fā)生橡皮管，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，硫酸亞鐵溶液呈酸性，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，故b最合適；故答案為：b；③酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，將Fe^2＋氧化為Fe^3＋，被還原為Mn^2＋，同時(shí)生成水，反應(yīng)離子方程式為5Fe^2＋+MnO₄^－+8H^＋=5Fe^3＋+Mn^2＋+4H₂O；故答案為：5Fe^2＋+MnO₄^－+8H^＋=5Fe^3＋+Mn^2＋+4H₂O；④該實(shí)驗(yàn)是氧化還原滴定，終點(diǎn)時(shí)KMnO₄溶液恰好過量一滴，溶液會顯紫紅色，30秒內(nèi)不變色，不需要外加指示劑，在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí)，俯視KMnO₄溶液液面，則所得消耗酸性KMnO₄溶液的體積偏小，所測得的Fe^2＋ 的含量低，故答案為：溶液由無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不變色；偏低；
⑤用硫酸酸化的0.01000mol·L^－1 KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20.00mL；依據(jù)反應(yīng)方程式減小計(jì)算：
5Fe^2＋+MnO₄^－+8H^＋═5Fe^3＋+Mn^2＋+4H₂O
5        1
n（Fe^2＋）  0.01000mol·L^－1×0.0200L
計(jì)算得到；n（Fe^2＋）=0.001mol；
則1000mL溶液中含F(xiàn)e^2＋=0.001mol×1000/25=0.04mol；
FeSO₄·7H₂O物質(zhì)的量為0.04mol，質(zhì)量=0.04mol×278g·mol^－1=11.12g；
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=96.70%；
故答案為：96.70%；
考點(diǎn)：硫酸亞鐵的制備