Question

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

（1）【制備產(chǎn)品】
該小組由廢鐵屑（含少量氧化銅、氧化鐵等雜質(zhì)），用如圖所示裝置制備FeSO47H2O晶體，步驟如下：
①預(yù)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(xù)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(yīng)后，圓底燒瓶中剩余的固體為 ．
④獲取產(chǎn)品：先向步驟（3）中反應(yīng)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．
（2）【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）、 ． 膠頭滴管，250ml容量瓶…
②準(zhǔn)確量取25mL該液體于錐形瓶中，用0.1000mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)液，該樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分數(shù)為 ． （已知Mr（FeSO47H2O）=278）
④若測量結(jié)果偏小，則可能是在定容時（填“俯視”或“仰視”）讀數(shù)．

Answer 1

【答案】
（1）洗去鐵屑表面的油污；排除裝置中的空氣或氧氣；Cu；冷卻；結(jié)晶
（2）100mL容量瓶；玻璃棒；當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時，溶液變?yōu)樽霞t色，且30s保持不變；55.6%；仰視
【解析】解：（1）①碳酸鈉的水溶液顯堿性，可以除去鐵屑表面的油污，所以答案是：洗去鐵屑表面的油污；②FeSO4易被氧氣氧化，持續(xù)通入N2排除裝置中的空氣或氧氣，所以答案是：排除裝置中的空氣或氧氣；③氧化銅、氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和硫酸鐵，鐵單質(zhì)與硫酸銅和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅單質(zhì)，所以答案是：Cu；④洗滌、過濾、冷卻結(jié)晶可得FeSO47H2O晶體，所以答案是：冷卻；結(jié)晶；（2）①步驟為：計算→稱量→溶液→轉(zhuǎn)移→洗滌→定容→搖勻→裝瓶→貼簽，需要使用的儀器有：100mL 容量瓶，托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，量筒可用可不用，所以答案是：100mL 容量瓶；玻璃棒；②可利用KMnO4溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點時，再滴加KMnO4溶液時，溶液將由無色變?yōu)樽霞t色，所以答案是：當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時，溶液變?yōu)樽霞t色，且30s保持不變；③測定樣品中Fe2+的含量，采用在酸性條件下KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定，F(xiàn)e2+→Fe3+ ， 鐵元素化合價升高1價；MnO4﹣→Mn2+ ， 錳元素降低5價，化合價升降最小公倍數(shù)為5，故Fe2+系數(shù)為5，MnO4﹣ 系數(shù)為1，根據(jù)元素守恒可知Mn2+與Fe3+系數(shù)分別為1、5，根據(jù)電荷守恒可知缺項為H+ ， H+其系數(shù)為2+3×5﹣[2×5﹣1]=8，根據(jù)H元素守恒可知H2O系數(shù)是4，所以反應(yīng)離子方程式為5Fe2++MnO4﹣+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O，
令Fe2+的物質(zhì)的量為xmol，則：
5Fe2+～～～～～～MnO4﹣ ，
5 1
xmol 0.01L×0.1mol/L
所以x= =0.005mol，
所以樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量0.005mol×4×278g/mol=5.56g，所以4g產(chǎn)品中FeSO47H2O的質(zhì)量分數(shù)為 ×100%=55.6%，
所以答案是：55.6%；④定容時仰視體積偏大，濃度偏小，所以答案是：仰視．