Question

硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）在醫(yī)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

 

，
該過程涉及的離子反應(yīng)為：

 

、

 

．
（2）若向步驟①濾液中加入足量NaOH溶液，則出現(xiàn)白色沉淀、迅速變?yōu)榛揖G色、最后變?yōu)榧t褐色，原因是（用化學(xué)方程式解釋）

 

．
（3）步驟②加入過量H₂O₂的目的：

 

．
（4）步驟③中反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（5）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量

 

g．（用含a的式子表示）

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗設(shè)計題

分析：由流程圖可知，該實驗原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質(zhì)量，計算補血劑中鐵元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現(xiàn)象用于檢驗Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．檢驗Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加氯水或雙氧水，溶液變?yōu)檠�紅色，說明含有Fe²⁺；
（2）步驟①濾液中含有Fe²⁺，加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂不穩(wěn)定，可被氧化生成Fe（OH）₃；
（3）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，由流程圖可知，加入H₂O₂是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（4）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀；
（5）根據(jù)鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補血劑中鐵的質(zhì)量，據(jù)此計算．

解答： 解：由流程圖可知，該實驗原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質(zhì)量，計算補血劑中鐵元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現(xiàn)象用于檢驗Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，檢驗Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，加入氯水或過氧化氫，發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，溶液變?yōu)檠�紅色，發(fā)生Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃，說明含有Fe²⁺．
故答案為：先加KSCN溶液，再加入氯水（或雙氧水、稀硝酸）；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃；
（2）步驟①濾液中含有Fe²⁺，加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂不穩(wěn)定，可被氧化生成Fe（OH）₃，發(fā)生4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（3）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（4）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)離子方程式為Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓或Fe³⁺+3NH₃．H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓或Fe³⁺+3NH₃．H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補血劑中鐵的質(zhì)量，所以每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量

ag× 112 160

10

=0.07ag，
故答案為：0.07a．

點評：本題考查學(xué)生對實驗原理與實驗操作的理解、物質(zhì)分離提純、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．