Question

17．某品牌糖衣片補血劑，除去糖衣后顯淡藍綠色，主要成分是硫酸亞鐵，不含其它鐵的化合物．某研究性學習小組為測定該補血劑中硫酸亞鐵的含量進行了以下探究：
請回答下列問題：
（1）實驗時用10mol•L^-1的濃硫酸配制100mL 1mol•L^-1 H₂SO₄溶液，所需濃硫酸的體積 為10.0mL．

（2）在下列配制過程示意圖1中，錯誤的有（填序號）①④．
（3）下列說法正確的是AC．
A．洗滌燒杯2-3次，并將洗滌液移入容量瓶以減少誤差
B．某同學將濃硫酸稀釋后未冷卻至室溫便將溶液轉移至容量瓶，所配溶液濃度會偏低
C．定容時仰視觀察，所配溶液濃度會偏低
Ⅱ．（1）步驟 ③中產生的紅褐色物質是（填化學式）Fe（OH）₃．
（2）從紅褐色的懸濁液到最后的稱量，其過程中所需的基本操作為：
a．過濾，b．洗滌，c．灼燒，d．冷卻
（3）若稱得固體的質量為ag，則每片補血劑中含硫酸亞鐵的質量為0.19ag．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據濃硫酸在稀釋前后，溶質的物質的量保持不變；
（2）稀釋濃硫酸時是將濃硫酸倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產生的熱量迅速擴散；讀數時應平視；
（3）根據公式c=$\frac{n}{V}$，可以根據影響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⁺轉化為氫氧化鐵沉淀，再轉化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質量，計算補血劑中鐵元素的含量，
（1）步驟③是將Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀；
（2）由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，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量；
（3）根據鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，據此計算．

解答 解：Ⅰ．（1）濃硫酸在稀釋前后，溶質的物質的量保持不變，設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 mL；
（2）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，使產生的熱量迅速擴散；讀數時應平視，不能仰視和俯視，故答案為：①④；
（3）A．洗滌燒杯2～3次，并將洗滌液移入容量瓶，否則濃度偏小，故A正確；
B．未冷卻體積偏小，濃度偏大，故B錯誤；
C．定容時仰視，體積偏大，濃度偏小，故C正確；
故答案為：AC；
Ⅱ．（1）步驟③是將Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀，反應離子方程式為Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，則該紅褐色物質為Fe（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃；
（2）由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，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量，
故答案為：過濾；
（3）ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，所以每片補血劑含鐵元素的質量：$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$0.07ag，含硫酸亞鐵的質量為：$\frac{0.07a}{\frac{56}{152}}$=0.19ag，
故答案為：0.19a．

點評 本題考查學生對物質的量濃度溶液的配制實驗原理與實驗操作的理解、化學計算等知識，題目難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．