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⁺的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加    ，該過程的現(xiàn)象為：    ．
（2）步驟②加入過量H₂O₂的目的：    ．
（3）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、    、灼燒、冷卻、稱量．
（4）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量    g．
（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．
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    ．
②上述實驗中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是    ．
a．稀硝酸   b．稀硫酸    c．稀鹽酸    d．濃硝酸
③將    （填儀器名稱）中的酸性KMnO₄逐滴滴入錐形瓶，終點時的現(xiàn)象描述為    ．
（6）已知Fe（OH）₃的溶度積常數(shù)K_sp=1.1×10^-36．室溫時在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH=3時，F(xiàn)e³⁺    是、否）沉淀完全．

Answer 1

【答案】分析：（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）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．步驟②加入過量H₂O₂的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（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；
（4）根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量計算鐵元素的質(zhì)量．注意ag氧化鐵含有的鐵元素質(zhì)量為10片含有的鐵元素質(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；
②KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸不能具有強氧化性氧化Fe²⁺，不能具有強還原性被高錳酸鉀氧化，否則會影響高錳酸鉀溶液的體積；
③高錳酸鉀溶液具有氧化性，應(yīng)該使用酸式滴定管；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(yīng)，溶液的顏色為紫色；
（6）根據(jù)溶度積常數(shù)K_sp=1.1×10^-36，計算出溶液pH=3時，溶液中鐵離子的濃度，然后判斷是否沉淀完全．
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：氯水或雙氧水；溶液由淺綠色變成血紅色；
（2）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．步驟②加入過量H₂O₂的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，
故答案為：將Fe²⁺全部氧化成Fe³⁺；
（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；
（4）最后氧化鐵為ag，氧化鐵含有鐵元素的質(zhì)量為×ag=0.7ag，故每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為=0.07ag，
故答案為：0.07a；
（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由于稀硝酸、濃硝酸具有強氧化性，能夠氧化Fe²⁺，高錳酸鉀可以氧化HCl中的氯離子為氯氣，故選硫酸酸化，
故選：b；
③由于高錳酸鉀溶液具有氧化性，能夠氧化堿式滴定管的橡膠管，所以使用酸式滴定管；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(yīng)，溶液的顏色為紫色，
故答案為：酸式滴定管；滴入一滴KMnO₄溶液，恰好變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（6）當溶液pH為3時，溶液中c（OH^-）=10^-11mol/L，由于Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-）=1.1×10^-36，
所以溶液中c（Fe³⁺）==1.1×10^-3mol/L10^-5mol/L，所以沉淀不完全，
故答案為：否．
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)、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