Question

9．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)�．某課外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)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(guò)程的現(xiàn)象為：溶液開(kāi)始不變色，后變?yōu)檠�紅色．
（2）步驟②加入過(guò)量H₂O₂的目的是將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺．
（3）步驟③中反應(yīng)的離子方程式Fe³⁺+3NH₃•H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟：過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒、稱量．
（5）若實(shí)驗(yàn)無(wú)損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量0.07ag．
（6）該小組有些同學(xué)認(rèn)為將KMnO₄溶液滴入濾液也能進(jìn)行鐵元素含量的測(cè)定．
（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①實(shí)驗(yàn)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(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250mL容量瓶
②上述實(shí)驗(yàn)中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是B．
A．稀硝酸   B．稀硫酸   C．稀鹽酸   D．濃硝酸
③恰好反應(yīng)完時(shí)的溶液顏色為紫色．
（7）正常人每天應(yīng)補(bǔ)充14mg左右的鐵，如果全部通過(guò)服用含F(xiàn)eSO₄•7H₂O的片劑來(lái)補(bǔ)充鐵，則正常人每天服用69.5mgFeSO₄•7H₂O的片劑．

Answer 1

分析 由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)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(guò)測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現(xiàn)象用于檢驗(yàn)Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．檢驗(yàn)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(shuō)明含有Fe²⁺；
（2）由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)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(guò)測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．步驟②加入過(guò)量H₂O₂的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，試劑X可以是氫氧化鈉或氨水等；
（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(guò)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）根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量計(jì)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；
（6）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)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(qiáng)氧化性氧化Fe²⁺，不能具有強(qiáng)還原性被高錳酸鉀氧化，否則會(huì)影響高錳酸鉀溶液的體積；
③高錳酸鉀為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點(diǎn)時(shí)，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；
（7）根據(jù)一定質(zhì)量的化合物中組成元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由FeSO₄•7H₂O中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及14mg左右的鐵計(jì)算FeSO₄•7H₂O的質(zhì)量；

解答 解：由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)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(guò)測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現(xiàn)象用于檢驗(yàn)Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺檢驗(yàn)Fe²⁺，可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，加入氯水（或雙氧水、稀硝酸），發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，溶液變?yōu)檠�紅色，發(fā)生Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，說(shuō)明含有Fe²⁺，
故答案為：氯水（或雙氧水、稀硝酸）；溶液開(kāi)始不變色，后變?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⁺，2H⁺+H₂O₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入氨水，反應(yīng)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(guò)濾、洗滌、干燥得到氫氧化鐵，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、干燥；
（5）ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F的質(zhì)量，所以每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，故答案為：0.07a；
（6）①精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)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稀硝酸、濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，含有氧化Fe²⁺，高錳酸鉀可以氧化HCl為氯氣，故選硫酸酸化，故選B，
故答案為：B；
③高錳酸鉀為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點(diǎn)時(shí)，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：紫；
（7）正常人每天應(yīng)補(bǔ)充14mg左右的鐵，則每天約需要服用含F(xiàn)eSO₄•7H₂O的質(zhì)量=$\frac{14mg}{\frac{56}{278}×100%}$×100%=69.5mg，
故答案為：69.5mg；

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、物質(zhì)分離提純、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．