Question

15．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）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）步驟②加入過量H₂O₂的目的：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺．
（2）步驟③中反應(yīng)的離子方程式：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓[或Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺]．
（3）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、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0.07ag．
（5）該小組有些同學(xué)認(rèn)為用KMnO₄溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定．（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①上述實驗中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是b．
a．稀硝酸   b．稀硫酸    c．鹽酸    d．濃硝酸
②滴定到終點時（恰好完全反應(yīng)）的顏色為紫紅色．

Answer 1

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）雙氧水具有強氧化性，由流程圖可知，加入雙氧水目的是將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（2）由流程圖可知，步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入的X可以是堿或氨水；
（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)鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補血劑中鐵的質(zhì)量，據(jù)此計算．
（5）①加入的酸不能具有強氧化性，不能被酸性高錳酸鉀氧化，防止影響酸性高錳酸鉀溶液的體積，影響測定結(jié)果；
②滴定到終點是利用高錳酸鉀溶液的紫紅色指示反應(yīng)達(dá)到終點．

解答 解：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）雙氧水具有強氧化性，由流程圖可知，加入雙氧水目的是將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，
故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（2）由流程圖可知，步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入的X可以是氫氧化鈉溶液或氨水，反應(yīng)方程式為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓[或Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺]，
故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓[或Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺]；
（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）ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補血劑中鐵的質(zhì)量，所以每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10g}$=0.07ag，
故答案為：0.07a；
（5）①高錳酸鉀有強氧化性，能將鹽酸氧化，硝酸具有氧化性，能亞鐵離子氧化，故只能用稀硫酸酸化，答案為：b；
②用KMnO₄溶液滴定進(jìn)行鐵元素含量的測定，滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變化，說明反應(yīng)達(dá)到終點，
故答案為：紫紅．

點評 本題考查學(xué)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)、氧化還原反應(yīng)滴定、化學(xué)計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)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．