Question

硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)�．為測(cè)定補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素含量，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖方案：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫出步驟②反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）步驟②中除了H₂O₂外還可以使用的物質(zhì)是

 

（任寫一種）．
（3）步驟④中一系列操作中包括洗滌沉淀，其操作方法是

 

．
乙同學(xué)采用滴定法測(cè)定鐵元素的含量，取5片除去糖衣（非還原糖）后的硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┧幤�（�?.500g），研細(xì)后用蒸餾水溶解并加入H₂SO₄溶液和H₃PO₄溶液，配成100mL溶液．取該溶液20.00mL與錐形瓶中，用1.200×10^-2mol?L^-1的KMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液的體積為15.00mL．設(shè)計(jì)的離子方程式Fe²⁺+MnO₄^-+H^--Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平）、Fe³⁺（黃色）+2H₃PO₄=H₃[Fe（PO₄）₂]（無(wú)色）+3H⁺
（4）實(shí)驗(yàn)前，若要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，稱量結(jié)束后配制時(shí)需要的儀器除玻璃棒、燒杯外，還需

 

（填儀器名稱）．
（5）滴定過(guò)程中KMnO₄溶液盛放在

 

（填“酸”或“堿”）式滴定管中，H₃PO₄的作用是

 

．
（6）滴定過(guò)程中

 

（填“需要”或“不需要”）加入指示劑．
（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

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）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時(shí)生成水．
（2）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，加入其他物質(zhì)所起作用同樣是把Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（3）洗滌沉淀在過(guò)濾器中進(jìn)行，用水浸沒(méi)沉淀，讓水自然流下，重復(fù)操作2-3次；
（4）精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)需要的儀器有天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管，250mL容量瓶；
（5）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)放在酸式滴定管中；根據(jù)題給信息可知磷酸所起作用；
（6）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）配平反應(yīng)的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，以此計(jì)算．

解答： 解：（1）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，同時(shí)生成水，反應(yīng)離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
（2）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，加入其他物質(zhì)所起作用同樣是把Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，考慮不能引入新的雜質(zhì)，故可用氯水來(lái)氧化亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；故答案為：氯水；
（3）洗滌沉淀在過(guò)濾器中進(jìn)行，用水浸沒(méi)沉淀，讓水自然流下，重復(fù)操作2-3次；故答案為：向漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待蒸餾水流完后，重復(fù)操作2～3次；
（5）精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時(shí)需要的儀器有天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管，250mL容量瓶；
故答案為：250mL容量瓶、膠頭滴管；
（5）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)放在酸式滴定管中；根據(jù)題給信息可知Fe³⁺（黃色）+2H₃PO₄=H₃[Fe（PO₄）₂]（無(wú)色）+3H⁺，可消除鐵離子的黃色對(duì)對(duì)滴定終點(diǎn)的干擾；故答案為：酸；消除Fe³⁺的顏色干擾；
（6）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，故不需要加指示劑；故答案為：不需要；
（7）反應(yīng)需要的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為=1.200×10^-2mol?L^-1×0.015L=1.8×10^-4mol
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
    5mol  1mol
    n    1.8×10^-4mol  
   n=

5mol×1.8×10-4mol

1mol

=9×10^-4mol，
則1.500g硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┧幤�含鐵的質(zhì)量為9×10^-4mol×5×56g/mol=0.252g，所以該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量為

0.252g

1.5g

×100%=16.8%，
故答案為：16.8%．

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)、氧化還原滴定應(yīng)用、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．