Question

為測定該補(bǔ)血劑樣品[主要成分是硫酸亞鐵晶體]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：用酸性KMnO₄溶液滴定測定鐵元素的含量
（1）寫出滴定反應(yīng)的離子方程式    ．
（2）下列滴定方式中，最合理的是    （夾持部分略去）（填字母序號）．

（3）實驗前，首先要準(zhǔn)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    （填儀器名稱）．
（4）某同學(xué)設(shè)計以原電池的形式實現(xiàn)Fe²⁺至Fe³⁺的轉(zhuǎn)化，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，請寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式   
方案二 將FeSO₄轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，測定質(zhì)量變化操作流程如下：

（3）步驟②中除用H₂O₂外還可以使用的物質(zhì)是    ．
（5）步驟②是否可以省略    ，理由是    ．
（6）步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、    、冷卻、稱量．
（7）假設(shè)實驗無損耗，則每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量    g（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

【答案】分析：方案一：（1）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，被還原為Mn²⁺，同時生成水；
（2）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以發(fā)生橡皮管，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，硫酸亞鐵溶液呈酸性，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)；
（3）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；
（4）原電池負(fù)極反應(yīng)氧化反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺在負(fù)極放電生成Fe³⁺；
方案二：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(bǔ)血劑中鐵元素的含量．
（3）步驟②加入有強(qiáng)氧化性試劑，能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（5）Fe²⁺與堿反應(yīng)后不能保證Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準(zhǔn)確計算Fe的含量；
（6）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；
（7）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(bǔ)血劑中鐵的質(zhì)量，據(jù)此計算．
解答：解：方案一：（1）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，被還原為Mn²⁺，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（2）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以發(fā)生橡皮管，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，硫酸亞鐵溶液呈酸性，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，故B最合適；
故答案為：B；
（3）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；
（4）原電池負(fù)極反應(yīng)氧化反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺在負(fù)極放電生成Fe³⁺，負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe²⁺-e^-═Fe³⁺；
故答案為：Fe²⁺-e^-═Fe³⁺；
方案二：
（3）步驟②加入有強(qiáng)氧化性試劑，能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，除用H₂O₂外還可以使用氯水等；
故答案為：氯水；
（5）Fe²⁺與堿反應(yīng)后不能保證Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準(zhǔn)確計算Fe的含量，故步驟②不能省略；
故答案為：不能，F(xiàn)e²⁺與堿反應(yīng)后不能保證Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準(zhǔn)確計算Fe的含量；
（6）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：灼燒；
（7）ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血劑中鐵的質(zhì)量，所以每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量=0.07ag；
故答案為：0.07a．
點(diǎn)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(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力．