Question

16．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⁺的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加氯水，該過程的現(xiàn)象為：溶液由淺綠色變?yōu)檠�紅色．
（2）步驟②加入過量H₂O₂的目的：酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時生成水，不引入鋅的雜質(zhì)．
（3）步驟③中反應(yīng)的離子方程式：Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．
（5）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量0.07ag．
（6）該小組有些同學(xué)認(rèn)為用KMnO₄溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定．
（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①實驗前，首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器除天平、玻棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250mL容量瓶．
②上述實驗中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是b．
a．稀硝酸   b．稀硫酸    c．稀鹽酸    d．濃硝酸
③滴定到終點時的顏色為紫色．
（7）正常人每天應(yīng)補充14mg左右的鐵．其中絕大部分來自于食物．如果全部通過服用含F(xiàn)eSO₄•7H₂O的片劑．來補充鐵，則正常人每天服需用含69.5mgFeSO₄•7H₂O為片劑．

Answer 1

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）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時生成水．
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀．
（4）步驟④中一系列處理是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；
（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．
（6）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器有天平、藥匙、玻棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶；
②加入的酸不能具有強氧化性，不能被酸性高錳酸鉀氧化，防止影響酸性高錳酸鉀溶液的體積，影響測定結(jié)果；
③高錳酸鉀為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點時，F(xiàn)e²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色；
（7）根據(jù)鐵元素守恒可知16.8mg鐵即為FeSO₄•7H₂O片劑中鐵的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)式中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算來求算FeSO₄•7H₂O的片劑的質(zhì)量．

解答 解：（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⁺．
故答案為：氯水；溶液由淺綠色變?yōu)檠�紅色；
（2）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時生成水，不引入鋅的雜質(zhì)；
（3）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⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）步驟④中一系列處理是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：洗滌；冷卻；
（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$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，故答案為：0.07a；
（6）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器有天平、藥匙、玻棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶，
故答案為：250mL容量瓶；
②高錳酸鉀有強氧化性，能將鹽酸氧化，硝酸具有氧化性，能亞鐵離子氧化，故只能用稀硫酸酸化，故答案為：b；
③高錳酸鉀為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點時，F(xiàn)e²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色，故答案為：紫；
（7）14mg鐵即為FeSO₄•7H₂O片劑中鐵的質(zhì)量，所以需要FeSO₄•7H₂O片劑質(zhì)量為（$\frac{14}{56}×278$ ）mg=69.5mg，
故答案為：69.5．

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)、氧化還原滴定應(yīng)用、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．