题目内容

【题目】为测定抗贫血药物复方硫酸亚铁中铁的含量,某化学学习小组进行了以下实验研究。
【实验原理】有些溶液本身无色,但加入其他试剂后会有明显的颜色,溶液颜色的深浅和浓度有关,通过比较颜色的深浅可测定物质的含量。
【实验用品】2.00×102 mol/L Fe3的标准溶液、蒸馏水、5%KSCN溶液、pH=4的HAc-NaAC缓冲溶液、1∶1HNO3溶液、复方硫酸亚铁药片。
铁架台(铁夹)、100 ml容量瓶、胶头滴管、量筒、烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯、玻璃棒、25 mL比色管、pH试纸。
【实验过程】
Ⅰ.配制系列标准溶液:分别量取2.00×102 mol/L Fe3的标准溶液6.00 mL、6.50 mL、7.00 mL、7.50 mL置于4支25 mL比色管中,再加入1.0 mL5%KSCN溶液和2.5 mLpH=4的HAc-NaAc缓冲溶液,加蒸馏水稀释至刻度。
Ⅱ.制取待测液:取1片复方硫酸亚铁药片,准确称量其质量,置于50 mL烧杯中,加入2 mL蒸馏水溶解,再加入2 mL1∶1 HNO3溶液,小心加热2~3 min。冷却后,全部移入100 mL容量瓶中,再加入4.0 mL5%KSCN溶液和10.0 mLpH=4的HAc-NaAc缓冲溶液等,振动、定容、摇匀制得待测液100 mL。取25.00 mL待测液加入与Ⅰ中相同规格的比色管中。
Ⅲ.比色:将Ⅱ所得比色管中的溶液与Ⅰ中各比色管中的溶液进行比较,确定待测液中Fe3的浓度范围。
请回答下列问题:
(1)在含有Fe3的溶液中加入KSCN溶液,溶液显色。
(2)完成该实验,还缺少的仪器有
(3)加入pH=4的HAc-NaAc缓冲溶液的目的是?
(4)实验中量取HNO3溶液、HAc-NaAc缓冲溶液用量筒即可,原因是?
(5)标准溶液的浓度过大或过小均对实验结果有影响,则浓度过小对实验结果造成的影响是?
(6)若测得待测液中Fe3的物质的量浓度为c mol/L,药片的质量为m , 则药片中铁元素的质量分数为?

【答案】
(1)血红
(2)分析天平;酸式滴定管
(3)

调节溶液的pH,使溶液呈酸性(抑制Fe3水解)


(4)

HNO3溶液、HAc-NaAc缓冲溶液在实验中是辅助试剂,不必精确量取


(5)

使比色管中色阶的颜色差变小,不易观察


(6)

25.00 mL待测液中所含药片的质量为 g,铁元素的质量为c mol/L×25×103 L×56 g/mol=1.4c g,故铁元素的质量分数为 ×100%= ×100%。


【解析】(1)Fe3遇SCN变为血红色。(2)该实验中准确称取1片复方硫酸亚铁药片需要用到分析天平,取用待测液需要用到酸式滴定管。(3)加入pH=4的HAc-NaAc缓冲溶液主要是调节溶液的pH,使溶液呈酸性,抑制Fe3水解。(4)HNO3溶液、HAc-NaAc缓冲溶液在实验中是辅助试剂,不必精确量取,因此量取时用量筒即可。(5)标准溶液的浓度过小,比色管中色阶的颜色差变小,不易观察。(6)25.00 mL待测液中所含药片的质量为 g,铁元素的质量为c mol/L×25×103 L×56 g/mol=1.4c g,故铁元素的质量分数为 ×100%= ×100%。

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