Question

17．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)�．某課外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．實(shí)驗(yàn)步驟如圖：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）步驟②加入過量H₂O₂的目的：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺
（2）步驟③中反應(yīng)的離子方程式：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓（或Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺）
（3）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．
（4）若實(shí)驗(yàn)無損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量0.07ag（用含a的代數(shù)式表示）．
（5）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(cè)定．
（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①實(shí)驗(yàn)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(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250mL容量瓶
②上述實(shí)驗(yàn)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某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式中，最合理的是b （夾持部分略去）（填字母序號(hào)）

（6）正常人每天應(yīng)補(bǔ)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(bǔ)充鐵，則正常人每天服需用含69.5mgFeSO₄•7H₂O的片劑．

Answer 1

分析 由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)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(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量，
（1）雙氧水具有氧化性，還原產(chǎn)物是水；
（2）步驟③中三價(jià)鐵和堿反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀；
（3）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；
（4）根據(jù)鐵元素守恒類解答，最終固體為Fe₂O₃；
（5）①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器來回答；
②硝酸、高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性、鹽酸具有還原性；
③高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應(yīng)用酸式滴定管盛裝，滴定時(shí)為便于觀察顏色變化，滴定終點(diǎn)顏色由淺變深易于觀察；
（6）根據(jù)鐵元素守恒進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）雙氧水具有氧化性，能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，
故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（2）步驟③加入堿溶液，鐵離子與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，所以加入的X為堿，反應(yīng)的離子方程式為：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⁺）；
（3）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；
（4）最終固體為Fe₂O₃，鐵元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=70%，所以ag固體中鐵元素0.7ag，所以10片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量0.7ag，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量0.07ag，
故答案為：0.07a；
（5）①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器有：250mL容量瓶、天平、玻棒、燒杯、量筒、藥匙、膠頭滴管，
故答案為：250mL容量瓶；
②高錳酸鉀有強(qiáng)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高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應(yīng)用酸式滴定管盛裝，滴定時(shí)為便于觀察顏色變化，滴定終點(diǎn)顏色由淺變深易于觀察，應(yīng)將高錳酸鉀滴到待測(cè)液中，
故答案為：b；
（6）根據(jù)鐵元素守恒，14mg的鐵即為FeSO₄•7H₂O片劑中鐵的質(zhì)量，所以需要FeSO₄•7H₂O片劑質(zhì)量為：$\frac{14mg}{\frac{56}{278}}$=69.5mg，
故答案為：69.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>