Question

【題目】綠礬（FeSO4 7H2O）是治療缺鐵性貧血的特效藥．下面是以商品級純度鐵屑（含少量錫等雜質）生產綠礬的一種方法：

已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH 為3.0，沉淀完全時的pH為5.5：
回答下列問題：
（1）操作Ⅱ中用硫酸酸化至pH=2且通入硫化氫至飽和的目的是：
①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等雜質離子；
②；
（2）操作IV的順序依次為：、、過濾、洗滌。
（3）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：
①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②。
（4）測定綠礬產品中Fe2+ 含量的方法是：a．稱取8.680g綠礬產品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c．用硫酸酸化的0.02000 mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為30.00 mL（滴定時發生反應的離子方程式為：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ ═ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O）
①計算上述樣品中FeSO4 7H2O的質量分數為（結果保留4位有效數字，FeSO4 7H2O的摩爾質量為278g/mol）
②若用上述方法測定的樣品中FeSO47H2O的質量分數偏低（測定過程中產生的誤差可忽略），其可能原因有：樣品中存在少量的雜質、

Answer 1

【答案】
（1）硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化
（2）蒸發；濃縮、結晶
（3）避免綠礬溶解帶來的損失
（4）；洗滌不徹底，亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化。
【解析】（1）已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液pH=2時，Sn2+完全沉淀，亞鐵離子不沉淀，通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化；
（2）溶液中得到晶體，需要對溶液進行加熱蒸發濃縮，結晶析出，過濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發濃縮、結晶、過濾、洗滌；
（3）冰水溫度低，物質溶解度減小，可以洗去沉淀表面的雜質離子，避免綠礬溶解帶來的損失；
（4）①依據反應方程式可知：

5Fe2+ +	MnO4- + 8H+＝5Fe3+ + Mn2+ +4H2O
5	1
n	0.02000mol/L×0.0300L

解得n=0.003mol；
則250mL溶液中含亞鐵離子的物質的量=0.003mol×250/25=0.03mol；
FeSO47H2O物質的量為0.03mol，質量=0.03mol×278g/mol=8.34g；
所以質量分數= ；
②用上述方法測定的樣品中FeSO47H2O的質量分數偏低（測定過程中產生的誤差可忽略），其可能原因是洗滌不徹底，亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化。
所以答案是：（1）硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化；（2）蒸發；濃縮、結晶；（3）避免綠礬溶解帶來的損失；（4）96.08%；洗滌不徹底，亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化