Question

3．FeSO₄•7H₂O廣泛用于醫藥和工業領域，實驗室制備FeSO₄•7H₂O的流程如下：

（1）鐵屑與稀硫酸反應前，應用10% Na₂CO₃溶液浸泡幾分鐘，操作目的是除去廢鐵屑表面的油污．
（2）最后得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；
②降低FeSO₄在水中的溶解度，減少FeSO₄•7H₂O的損耗．
（3）FeSO₄•7H₂O是某些補血劑的主要成分，實驗室用KMnO₄溶液通過氧化還原滴定測
定某補血劑（1.500g）中鐵元素的含量．
①配制100mL 1.200×10 ^-2mol•L^-1的KMnO₄溶液時，將溶解后的溶液轉移至容  量瓶中的操作方法是用玻璃棒引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口；
②實驗中的KMnO₄溶液需要酸化，可用于酸化的酸是c．
a．稀硝酸   b．稀鹽酸   c．稀硫酸   d．濃硝酸
KMnO₄溶液應盛裝在酸式滴定管中．滴定到終點時的現象為滴入最后一滴KMnO₄溶液，恰好變為紫紅色，且半分鐘內不退色．滴定完畢，三次實驗記錄KMnO₄標準溶液的讀數如下．

滴定次數實驗數據	1	2	3
V（樣品）/mL	20.00	20.00	20.00
V（KMnO4）/mL（初讀數）	0.00	0.20	0.00
V（KMnO4）/mL（終讀數）	15.85	15.22	14.98

該補血劑中鐵元素的質量分數為3.36%．
（4）某實驗小組用久置的FeSO₄溶液和NaOH溶液制備Fe（OH）₂，實驗后沒有得到預期的白色沉淀，于是采用下列試劑（已煮沸除氧）和裝置進行實驗：

實驗開始打開止水夾C，目的是排除裝置中的空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵．一段時間后，關閉止水夾C，B中觀察到的現象是液面上升出現白色沉淀．B中發生反應的離子方程式是Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓．

Answer 1

分析 （1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液顯堿性，酯在堿性條件下完全水解；
（2）由于硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高二增大；
（3）①轉移液體需要引流；
②硝酸有強氧化性，鹽酸有還原性；高錳酸鉀有強氧化性，應放在酸式滴定管中；滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內不褪色；配平反應的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一組數據誤差較大，應舍去，以此計算；
（4）氫氧化亞鐵易被氧化為氫氧化鐵；反應生成的氣體將硫酸亞鐵壓入B中，反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀．

解答 解：（1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液顯堿性，酯在堿性條件下完全水解，所以可用純堿溶液除油污，故答案為：除去廢鐵屑表面的油污；
（2）由于硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高二增大，因此用冰水洗滌的另一個目的是減少洗滌過程中FeSO₄•7H₂O的損耗，故答案為：降低FeSO₄在水中的溶解度，減少FeSO₄•7H₂O的損耗；
（3）①轉移液體需要引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口，
故答案為：用玻璃棒引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口；
②硝酸有強氧化性，鹽酸有還原性，能被高能酸鉀氧化為氯氣，只能用稀硫酸；
高錳酸鉀有強氧化性，能氧化橡皮管，應放在酸式滴定管中；
滴定終點時，顏色變成紫紅色，并且半分鐘內不褪色，否則不可以判斷達到終點；
配平反應的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一組數據誤差較大，應舍去，
反應需要的高錳酸鉀的物質的量為$\frac{15.02+14.98}{2}$×10^-3L×1.2×10^-2mol/L=18×10^-5mol
則：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5mol 1mol
n 18×10^-5mol
n=18×10^-5mol×5=90×10^-5mol，
則1.500g硫酸亞鐵補血劑藥片含鐵的質量為90×10^-5mol×56g/mol=0.0504g，所以該補血劑中鐵元素的含量為$\frac{0.0504}{1.5}$×100%=3.36%，
故答案為：c；酸式；滴入最后一滴KMnO₄溶液，恰好變為紫紅色，且半分鐘內不退色；3.36%；
（4）氫氧化亞鐵易被氧化為氫氧化鐵，應先排除裝置中的空氣；反應生成的氣體將硫酸亞鐵壓入B中，反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀；離子方程式是Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，故答案為：排除裝置中的空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵；液面上升出現白色沉淀 Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓．

點評 本題考查了鐵及其化合物性質的分析判斷和反應產物的計算判斷，元素守恒、元素化合價是解題關鍵，題目難度中等．