题目内容
【题目】硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定,测定铁元素的含量
(1)写出该滴定反应的离子方程式 。
(2)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是___________(夹持部分略去)(填字母序号)
(3)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、药匙、烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还需 (填仪器名称)。在溶液配制过程中,下列操作会导致配制结果偏低的是___________(填写代号)。
a.定容时,俯视容量瓶刻度线
b.容量瓶在使用前内有少量蒸馏水
c.转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
d.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(4)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________。
A.浓盐酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.浓硫酸
方案二 称量法:操作流程如下:
(5)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+ 的离子方程式 。步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是 ,步骤②是否可以省略 ,理由是 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、 、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)B;(3)250mL容量瓶、量筒 cd(4)b
(5)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 氯水 否 Fe2+与碱反应后不能保证Fe2+全部转化为Fe3+,加热不能得到纯净的Fe2O3,故无法准确计算Fe的含量
(6)灼烧或加热(7)0.07a
【解析】
试题分析:方案一:(1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,被还原为Mn2+,同时生成水,反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管内,硫酸亚铁溶液呈酸性,应盛放在酸式滴定管内,故B最合适,答案选B;
(3)精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶、量筒;a.定容时,俯视容量瓶刻度线,导致溶液的体积偏小,浓度偏大,错误;b.容量瓶在使用前内有少量蒸馏水,对实验结果无影响,错误;c.转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤,导致溶质的物质的量偏小,浓度偏低,正确;D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,导致导致溶液的体积偏大,浓度偏小,正确;答案选cd;
(4)酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性,如果有还原性要被高锰酸钾氧化,本身也不能具有强氧化性,所以只能选硫酸,故答案为:b;方案二:(5)步骤②加入有强氧化性试剂,能将Fe2+全部氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 +2 H+=2Fe3+ +2 H2O,除用H2O2外还可以使用氯水等;Fe2+与碱反应后不能保证Fe2+全部转化为Fe3+,加热不能得到纯净的Fe2O3,故无法准确计算Fe的含量,故步骤②不能省略;
(6)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,需要过滤、洗涤的氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却后称量氧化铁的质量;
(7)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以每片补血剂含铁元素的质量=0.07ag。