Question

10．鐵是人體必需元素，是合成血紅素的重要原料，缺鐵會(huì)造成貧血，市場(chǎng)上常見(jiàn)補(bǔ)血?jiǎng)┯辛蛩醽嗚F、富馬酸亞鐵（分子式C₄H₂O₄Fe）、葡萄糖酸亞鐵、琥珀酸亞鐵（速力菲片）等．某化學(xué)興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┏煞诌M(jìn)行探究并測(cè)定Fe²⁺的含量，可供選擇的試劑有雙氧水、KSCN溶液、鹽酸、BaCl₂溶液（已知KSCN可被雙氧水氧化）．
（1）成分探究：小組成員發(fā)現(xiàn)硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┩饷嫣且率羌t色的，里面是淡藍(lán)綠色的，甲同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行如下探究：

實(shí)驗(yàn)探究	實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象	結(jié)論分析
探究一	將淡藍(lán)綠色粉末溶解于鹽酸溶液中，取上清液2份， ①1份滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸，無(wú)明顯變化． ②另1份溶液先滴加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再滴加雙氧水，后滴加KSCN溶液溶液，變成血紅色．	證明淡藍(lán)綠色粉末為FeSO4
探究二	將紅色物質(zhì)研成粉末，滴加鹽酸，無(wú)明顯變化，再滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象．	證明：紅色物質(zhì)不是Fe2O3．

（2）配制硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┑拇郎y(cè)溶液．
補(bǔ)血?jiǎng)��?片0.5克）$\stackrel{①溶解}{→}$濁液$→_{③}^{②脫色}$濾液$\stackrel{④氧化}{→}$配成1L待測(cè)液
①步驟③濁液脫色后進(jìn)行A（填標(biāo)號(hào)）操作才能得到溶液．

②甲同學(xué)認(rèn)為步驟③濾液直接蒸發(fā)結(jié)晶不能得到硫酸亞鐵晶體，理由是因?yàn)榱蛩醽嗚F在加熱過(guò)程中易被氧化，，你的方案是加入足量鐵粉，小心蒸發(fā)至出現(xiàn)結(jié)晶膜時(shí)停止加熱．
③已知步驟④中加入足量的H₂O₂溶液，作用是將Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺，然后微熱并用玻璃棒攪拌至無(wú)氣泡產(chǎn)生，目的是除去過(guò)量的H₂O₂．
④寫出步驟④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
（3）測(cè)定硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┐郎y(cè)液的濃度
【方法一】用紫外分光光度法：使用紫外分光光度計(jì)，將不同波長(zhǎng)的光連續(xù)地照射到一定標(biāo)準(zhǔn)濃度滴加5mL 0.2mol•L^-1 苯二甲酸氫鉀緩沖液的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到與不同波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度，以硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線如圖．
⑤取待測(cè)液10mL滴加5mL 0.2mol•L^-1 苯二甲酸氫鉀緩沖液，并稀釋至60mL，用紫外分光光度法測(cè)得待測(cè)液的吸光度為0.4，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是12%．
【方法二】KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法：稱取4.0g的硫酸亞鐵產(chǎn)品，溶于水，加入適量稀硫酸，用0.2mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定，當(dāng)溶液中Fe²⁺全部被氧化時(shí)，消耗KMnO₄溶液體積10.00mL．
⑥KMnO₄溶液置于酸式滴定管中，終點(diǎn)的顏色變化：淺綠色變成淺黃色
⑦要達(dá)到好的治療效果，服用補(bǔ)血?jiǎng)�時(shí)需注意口服鐵劑應(yīng)同時(shí)并服維生素C，理由是維生素C具有還原性，防止Fe²⁺被氧化．

Answer 1

分析 （1）證明淡藍(lán)綠色粉末為FeSO₄，一是證明含硫酸根離子，另一份加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，加入過(guò)氧化氫，滴入KSCN溶液會(huì)變紅色證明原溶液中為亞鐵離子；
（2）①步驟③濁液脫色后過(guò)濾除去不溶物質(zhì)操作才能得到溶液；
②濾液直接蒸發(fā)結(jié)晶不能得到硫酸亞鐵晶體是因?yàn)閬嗚F離子易被氧化，為防止氧化應(yīng)加入足量鐵屑；
③加入足量的H₂O₂溶液是為了氧化亞鐵離子為鐵離子，微熱并用玻璃棒攪拌至無(wú)氣泡除去過(guò)量過(guò)氧化氫；
④亞鐵離子酸性溶液中鋇過(guò)氧化氫氧化生成鐵離子；
（3）⑤吸光度為0.4，求得硫酸亞鐵的濃度為10mg/L，樣品10ml稀釋至60ml，所以原溶液硫酸亞鐵的濃度為60mg/L，0.5g樣品含有硫酸亞鐵60mg；
⑥高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管盛放，利用亞鐵離子為淺綠色被氧化生成鐵離子溶液呈黃色可以指示滴定反應(yīng)的終點(diǎn)；
⑦服用維生素C，可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子，有利于人體吸收；

解答 解：（1）②證明淡藍(lán)綠色粉末為FeSO₄，將淡藍(lán)綠色粉末溶解于鹽酸溶液中取上清液2份，加入氯化鋇溶液生成不溶于鹽酸的白色沉淀證明含硫酸根離子，另一份加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，加入過(guò)氧化氫，滴入KSCN溶液會(huì)變紅色證明原溶液中為亞鐵離子，
故答案為：KSCN溶液；
（2）①補(bǔ)血?jiǎng)��?片0.5克）溶解得到濁液脫色后過(guò)濾得到濾液，
故答案為：A；
②濾液直接蒸發(fā)結(jié)晶不能得到硫酸亞鐵晶體，因?yàn)閬嗚F離子具有還原性，硫酸亞鐵在加熱過(guò)程中易被氧化，在加熱蒸發(fā)過(guò)程中應(yīng)加入足量鐵粉，小心蒸發(fā)至出現(xiàn)結(jié)晶膜時(shí)停止加熱，
故答案為：因?yàn)榱蛩醽嗚F在加熱過(guò)程中易被氧化   加入足量鐵粉，小心蒸發(fā)至出現(xiàn)結(jié)晶膜時(shí)停止加熱；
③步驟④中加入足量的H₂O₂溶液是為了氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，微熱并用玻璃棒攪拌至無(wú)氣泡產(chǎn)生除去過(guò)量的H₂O₂，
故答案為：將Fe²⁺ 完全氧化成Fe³⁺；除去過(guò)量的H₂O₂；
④亞鐵離子酸性溶液中鋇過(guò)氧化氫氧化生成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）⑤吸光度為0.4，求得硫酸亞鐵的濃度為10mg/L，樣品10ml稀釋至60ml，所以原溶液硫酸亞鐵的濃度為60mg/L，0.5g樣品含有硫酸亞鐵60mg，進(jìn)一步計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.060g}{0.5g}$×100%=12%，
故答案為：12%；
⑥錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管盛放，應(yīng)用酸式滴定管盛放，終點(diǎn)的顏色變化是淺綠色溶液變化為黃色溶液，
故答案為：酸；淺綠色變成淺黃色；
⑦維生素C有還原性，能服用維生素C，可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子，有利于人體吸收，
故答案為：維生素C具有還原性，防止Fe²⁺被氧化；

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量濃度溶液的配制實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、化學(xué)計(jì)算、滴定步驟等，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．