Question

4．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上作補血劑．為測定補血劑中鐵元素的含量，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了兩套實驗方案：
方案一　滴定法　用酸性KMnO₄溶液滴定測定鐵元素的含量．
反應(yīng)原理：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、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250mL容量瓶（填儀器名稱）．
（2）某同學(xué)設(shè)計的下列滴定方式中，最合理的是B（夾持部分略去）（填字母序號）．

方案二　重量法　操作流程如下：

（3）若省略步驟②，則加入過量X溶液后會產(chǎn)生白色沉淀，請寫出該沉淀在空氣中變質(zhì)的方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（4）步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．
II：六水合硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]為淺綠色晶體，易溶于水，不溶于酒精，在水中的溶解度比FeSO₄或（NH₄）₂SO₄都要�。畬嶒炇抑谐Ｒ詮U鐵屑為原料來制備，其步驟如下：

圖1
步驟1：鐵屑的處理．將廢鐵屑放入熱的碳酸鈉溶液中浸泡幾分鐘后，用圖1所示的傾析方法分離出固體并洗滌、干燥．
步驟2：FeSO₄溶液的制備．向錐形 瓶中加入30mL的3 mol•L^-1H₂SO₄溶液，再加入過量的鐵屑，加熱至充分反應(yīng)為止．趁熱過濾（如圖2所示），收集濾液和洗滌液．

圖2
步驟3：六水合硫酸亞鐵銨的制備．向所得FeSO₄溶液中加入飽和（NH₄）₂SO₄溶液，所得溶液經(jīng)過一系列操作、洗滌后得到六水合硫酸亞鐵銨晶體．
請回答下列問題：
（1）趁熱過濾的目的和理由是過濾掉混合物中的鐵屑，減少溶質(zhì)硫酸亞鐵銨的損失．
（2）①步驟3中的一系列操作包括蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾．
②洗滌硫酸亞鐵銨晶 體最好用什么試劑：乙醇．

Answer 1

分析 （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）酸性溶液或強氧化性溶液應(yīng)用酸式滴定管；
（3）若省略步驟②，則加入過量X溶液后會產(chǎn)生白色沉淀為氫氧化亞鐵，空氣中氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵；
（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；
Ⅱ．（1）趁熱過濾的目的和理由減少硫酸亞鐵損失，過濾掉不溶性雜質(zhì)；
（2）①向所得FeSO₄溶液中加入飽和（NH₄）₂SO₄溶液，所得溶液經(jīng)過一系列操作蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌后得到六水合硫酸亞鐵銨晶體；
②六水合硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]為淺綠色晶體，易溶于水，不溶于酒精．

解答 解：（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）酸性溶液或強氧化性溶液應(yīng)用酸式滴定管，故答案為：B；
（3）若省略步驟②，則加入過量X溶液后會產(chǎn)生白色沉淀為氫氧化亞鐵，空氣中氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）步驟④中一系列操作依次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：過濾；洗滌；灼燒；冷卻；
II：（1）趁熱過濾的目的和理由是過濾掉混合物中的鐵屑，減少溶質(zhì)硫酸亞鐵銨的損失，
故答案為：過濾掉混合物中的鐵屑，減少溶質(zhì)硫酸亞鐵銨的損失；
（2）①向所得FeSO₄溶液中加入飽和（NH₄）₂SO₄溶液，所得溶液經(jīng)過一系列操作蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌后得到六水合硫酸亞鐵銨晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；
②硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇，可以用乙醇洗去晶體表面的水，
故答案為：乙醇．

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)、氧化還原反應(yīng)滴定、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．