Question

【題目】（1）硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）在醫藥上作補血劑，實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4·7H2O晶體：

a.將5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍；

b.向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50～80℃之間至鐵屑耗盡；

c.趁熱過濾，將濾液轉入到密閉容器中，靜置、冷卻結晶；

d.待結晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干；

e.將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。請回答下列問題：

①實驗步驟b明顯不合理，理由是 。

②實驗步驟d中用少量冰水洗滌晶體，其目的是 ， 。

（2）經查閱資料后發現，硫酸亞鐵在不同溫度下結晶可分別得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示（僅在56.7℃、64℃溫度下可同時析出兩種晶體）。硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成

溫度/℃	0	10	30	50	56.7		60	64		70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.2		35.3	35.6		33.0	30.5	27.0
析出晶體	FeSO4·7H2O					FeSO4·4H2O			FeSO4·H2O

請根據表中數據作出硫酸亞鐵的溶解度曲線。

（3）若需從硫酸亞鐵溶液中結晶出FeSO4·4H2O，應控制的結晶溫度（t）的范圍為 ．

（4）硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）在醫藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：

請回答下列問題：

①證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加 ，該過程的現象為： 。

②步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、 、灼燒、 、稱量。

③若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量 g。

④該小組有些同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素（Fe2+）含量的測定，請寫出該反應的化學方程式 。

Answer 1

【答案】（1）①應該鐵屑過量（或反應后溶液中必須有鐵剩余），否則溶液中可能有Fe3+存在

②洗滌可以除去晶體表面附著的硫酸等雜質；用冰水洗滌可降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗。

（2）

（3）56.7℃ ＜ t ＜ 64℃

（4）①氯水（或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑）

現象：或溶液由淺綠色變為血紅色

②洗滌、冷卻 ③0.07a ④5Fe2++MnO4—+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O

【解析】

試題分析：（1）①因亞鐵離子易被氧化，加Fe可防止氧化，所以實驗步驟b明顯不合理，理由是鐵耗盡會使亞鐵離子被氧化，從而導致溶液中可能有Fe3+存在。

②晶體表面有附著的硫酸等雜質，洗滌可以除去晶體表面附著的硫酸等雜質；又因為溫度低，晶體的溶解度小，因此少量冰水洗滌的另一個目的是用降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗。

（2）依據圖表數據分析，析出晶體FeSO44H2O的溫度范圍應為56.7℃＜t＜64℃；結合圖表中溶解度隨溫度的變化，用描點法繪制變化曲線圖，注意溫度做橫坐標，溶解度做縱坐標，畫出圖象為（見答案）。

（3）根據表中數據可知若需從硫酸亞鐵溶液中結晶出FeSO4·4H2O，應控制的結晶溫度（t）的范圍為56.7℃＜t＜64℃；

（4）①亞鐵離子具有還原性，證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加氯水，氯水把亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子與KSCN溶液反應顯血紅色，則該過程的現象為溶液由淺綠色變為血紅色。

②步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。

③若實驗無損耗，則根據鐵原子守恒可知每片補血劑含鐵元素的質量。

④該小組有些同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素（Fe2+）含量的測定，該反應的化學方程式為5Fe2++MnO4—+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O。