Question

【題目】綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血的特效藥。某化學興趣小組對綠礬進行了如下的探究：

I .【制備產品】

該小組由廢鐵屑（含少量氧化銅、氧化鐵等雜質），用上圖所示裝置制備FeSO4·7H2O晶體，步驟如下：

（1）預處理：先將廢鐵屑加入到飽和Na2CO3溶液中洗滌，目的是 ，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍。

（2）將洗滌后的廢鐵屑加入到圓底燒瓶中，并持續通入N2，N2的作用是 。

（3）再加入足量稀硫酸，控制溫度50℃~80℃之間，充分反應后，圓底燒瓶中剩余的固體為 。

（4）獲取產品：先向步驟（3）中反應后的混合物中加入少許蒸餾水，趁熱過濾， _______________。濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干，密閉保存。

II.【測定FeSO47H2O含量】

（1）稱取上述樣品10.0g，溶于適量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的儀器除天平、膠頭滴管、燒杯、量筒外，還需要的儀器有（填儀器名稱）____________________、_______________________。

（2）準確量取25mL該液體于錐形瓶中，用0.1000mol/L KMnO4標準溶液滴定，則滴定終點的判斷方法是______________________________________________。

（3）用同樣的方法滴定3次，平均消耗10.00mL標準液，該樣品中FeSO4·7H2O的質量分數為 。

（已知Mr(FeSO4·7H2O)=278）

（4）若測量結果偏小，則可能是在定容時_________________(填“俯視”或“仰視”)讀數。

Answer 1

【答案】I.（1）洗去鐵屑表面的油污

（2）排除裝置中的空氣或氧氣

（3）Cu（4）冷卻結晶

II．（1）100ml 容量瓶、玻璃棒

（2）當最后一滴標準液滴入時，溶液變為紅色，且30s保持不變

（3）55.6%

（4）仰視

【解析】

試題分析：I .（1）飽和碳酸鈉溶液中碳酸根水解，溶液呈堿性，油脂的堿性水解較徹底，故先將廢鐵屑加入到飽和Na2CO3溶液中洗滌，目的是洗去鐵屑表面的油污。

（2）Fe2+具有較強的還原性，易被空氣中的氧氣氧化，故持續通入N2的作用是排除裝置中的空氣或氧氣。

（3）該實驗發生的反應為Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O 、CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O、Fe + 2H+==Fe2+ + H2↑、Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+、Fe + Cu2+==Fe2+ + Cu，故充分反應后，圓底燒瓶中剩余的固體為Cu。

（4）從硫酸亞鐵溶液中獲得綠礬（FeSO47H2O）的操作為：先向步驟（3）中反應后的混合物中加入少許蒸餾水，趁熱過濾，冷卻結晶。

II.（1）根據一定物質的量濃度溶液配制的步驟確定所需儀器。故需要的儀器除天平、膠頭滴管、燒杯、量筒外，還需要的儀器有（填儀器名稱）玻璃棒、100mL容量瓶。

（2）高錳酸鉀溶液為紫紅色，用0.1000mol/L KMnO4標準溶液滴定硫酸亞鐵樣品溶液，則滴定終點時溶液變為紫紅色，判斷方法是當最后一滴標準液滴入時，溶液變為紅色，且30s保持不變。

（3）根據反應：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O計算。n(FeSO4·7H2O)= n(Fe2+)=5n(MnO4-)=4×5×0.0100L×0.1000mol/L=0.02mol，m(FeSO4·7H2O)=0.02mol×278g/mol=5.56g，該樣品中FeSO4·7H2O的質量分數為5.56g/10.0g×100%=55.6%。

（4）定容知仰視刻度線，所配溶液的體積偏大，所配溶液的濃度偏小。