Question

硫酸亞鐵晶體在醫(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______．
（2）寫出②中的離子反應方程式：______．
（3）步驟③中反應的離子方程式：______．
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、______、灼燒、冷卻、稱量．
（5）該小組有些同學認為用KMnO₄溶液滴定也能進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藥匙、天平（附砝碼）、玻棒、燒杯、膠頭滴管外，還需______．
②滴定到終點時的顏色為______色．
（6）正常人每天應補充16.8mg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______mgFeSO₄?7H₂O片劑．

Answer 1

【答案】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）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器除天平、玻棒、燒杯、膠頭滴管，250mL容量瓶；
②高錳酸鉀為紫色，當?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，溶液的顏色為紫色．
（6）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)化學式中鐵元素質(zhì)量分數(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：取少量濾液加入試管中，先滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加氯水（或雙氧水、稀硝酸），溶液變?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，反應離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，反應離子方程式為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）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器除天平、玻棒、燒杯、膠頭滴管，250mL容量瓶；
故答案為：250mL容量瓶；
②高錳酸鉀為紫色，當?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，溶液的顏色為紫色，故答案為：紫．
（6）16.8mg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16.8mg÷=83.4mg．
故答案為：83.4mg．
點評：本題考查學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)、氧化還原滴定應用、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．