Question

12．某品牌糖衣片補血劑，除去糖衣后顯淡藍(lán)綠色，主要成分是硫酸亞鐵，不含其它鐵的化合物．某研究性學(xué)習(xí)小組為測定該補血劑中硫酸亞鐵的含量進(jìn)行了如圖1探究：

請回答下列問題：
Ⅰ實驗時用10mol•L^-1的濃硫酸配制100mL 1mol•L^-1 H₂SO₄溶液，
（1）需用量筒量取10.0mL上述濃硫酸進(jìn)行配制．
（2）所需的實驗儀器有：①膠頭滴管、②燒杯、③量筒、④玻璃棒，配制稀硫酸時，還缺少的玻璃儀器是容量瓶，該儀器所具備的功能是A （填序號）．
A．配制一定體積準(zhǔn)確濃度的溶液
B．長期貯存溶液
C．常用來代替量筒量取一定體積的液體
D．用來溶解固體溶質(zhì)
（3）在圖2配制過程示意圖中，錯誤的有（填序號）①④．
（4）下列操作導(dǎo)致所配制的稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏低的是AEFH （填字母）．
A、用量筒量取濃硫酸時俯視凹液面
B、將濃硫酸稀釋后未冷卻至室溫便將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶
C、容量瓶用蒸餾水洗后未干燥
D、定容時仰視液面
E、未洗滌燒杯和玻璃棒
F、轉(zhuǎn)移到容量瓶的過程中，有少量的溶液濺出
G、用量筒量取濃硫酸倒入小燒杯后，用蒸餾水洗滌量筒并將洗滌液轉(zhuǎn)移至小燒杯中
H、用不干燥的量筒量取濃硫酸
Ⅱ（1）步驟③中產(chǎn)生的紅褐色物質(zhì)是（填化學(xué)式）Fe（OH）₃．
（2）從紅褐色的懸濁液到得到固體最后的稱量，一系列過程中所需的基本操作為：
a．過濾，b．洗滌，c．灼燒，d．冷卻．
（3）若稱得固體的質(zhì)量為ag，則每片補血劑中含硫酸亞鐵的質(zhì)量為0.19ag．
（4）寫出步驟②的離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)濃硫酸在稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變進(jìn)行計算；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶，容量瓶是配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的定容儀器；
（3）稀釋濃硫酸時是將濃硫酸倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散；讀數(shù)時應(yīng)平視；
（4）根據(jù)公式c=$\frac{n}{V}$，可以根據(jù)影響n和V的因素來分析回答；
Ⅱ．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）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀；
（2）由氫氧化鐵懸濁液最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質(zhì)量；
（3）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；
（4）在酸性條件下亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子．

解答 解：Ⅰ．（1）濃硫酸在稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，設(shè)所需濃硫酸最小體積為V，則100mL×10^-3×1mol/L=10mol/L×V，解得V=10.0mL，
故答案為：10.0；
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶，容量瓶作為精密儀器不可用于儲存和溶解，也不能測量除其規(guī)格以外容積的液體體積，
故答案為：容量瓶；A；
（3）稀釋濃硫酸時是將濃硫酸沿器壁倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散；讀數(shù)時應(yīng)平視，不能仰視和俯視，
故答案為：①④；
（4）A、用量筒量取濃硫酸時俯視凹液面，所取濃硫酸偏少，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏低；
B、將濃硫酸稀釋后未冷卻至室溫便將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶，溶液體積偏小，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏高；
C、容量瓶用蒸餾水洗后未干燥，對稀硫酸的物質(zhì)的量濃度沒有影響；
D、定容時仰視液面，溶液體積偏小，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏高；
E、未洗滌燒杯和玻璃棒，所取濃硫酸偏少，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏低；
F、轉(zhuǎn)移到容量瓶的過程中，有少量的溶液濺出，溶質(zhì)偏少了，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏低；
G、用量筒量取濃硫酸倒入小燒杯后，用蒸餾水洗滌量筒并將洗滌液轉(zhuǎn)移至小燒杯中，所取濃硫酸偏高，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏高；
H、用不干燥的量筒量取濃硫酸，濃硫酸的量偏少，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏低；
故選：AEFH；
Ⅱ．（1）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⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，則該紅褐色物質(zhì)為Fe（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃；
（2）由氫氧化鐵懸濁液最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質(zhì)量，
故答案為：過濾；
（3）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：$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，含硫酸亞鐵的質(zhì)量為：$\frac{\frac{0.07a}{56}}{152}$=0.19ag，
故答案為：0.19a；
（4）在酸性條件下亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；

點評 本題考查學(xué)生對物質(zhì)的量濃度溶液的配制實驗原理與實驗操作的理解、化學(xué)計算等知識，題目難度中等，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．