Question

10．铁是人体不可缺少的微量元素，硫酸亚铁晶体（FeSO₄•7H₂O）在医药上作补血剂．某课外小组测定该补血剂（每片b克）中铁元素的含量．实验流程如图1：

请回答下列问题：
（1）氧化铁是一种红棕色粉末，常用作颜料．
（2）实验室中用浓硫酸配制80mL1.00mol/L稀硫酸溶液，用到的仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还缺少的仪器是胶头滴管、100mL容量瓶．
（3）b中加H₂O₂的作用是将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，加NaClO也能达到同样的实验目的（已知ClO^-生成Cl^-）．请写出离子方程式ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O．
（4）步骤c所得红褐色浊液中的溶质除Fe（OH）₃、H₂O₂、氨水外还含（NH₄）₂SO₄（填化学式）．
（5）下列实验操作会导致所测定的铁元素含量偏高的是BC．
A．步骤c所加氨水量不足     B．步骤d洗涤不充分    C．步骤d灼烧不充分．
（6）向1L浓度均为1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入铁粉至过量，补充完善n（Fe²⁺）～n（Fe）图（如图2）：

Answer 1

分析 由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe²⁺形成溶液，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，使Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，
（1）氧化铁是一种红棕色的粉末，常用颜料等；
（2）配制一定体积的1mol/L的稀硫酸，配制时需要的仪器有量筒、玻棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶；
（3）双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，加NaClO也能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式；
（4）补血剂中是硫酸亚铁，加入双氧水和氨水后生成硫酸铵、氢氧化铁；
（5）A．步骤c所加氨水量不足，则铁元素不能完全沉淀，则最终氧化铁的质量偏小；
     B．步骤d洗涤不充分，则所得氧化铁中含有其它杂质，会导致其质量偏大；
    C．步骤d灼烧不充分，会使所称得的氧化铁的质量偏大；
（6）向1L浓度均为1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入铁粉至过量，铁先与铁离子生成亚铁离子，此时消耗铁的物质的量为0.5mol，生成亚铁离子的物质的量为1.5mol，再与铜离子生成铜单质和亚铁离子，此时又会生成亚铁离子1mol，据此可画出图；

解答 解：由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe²⁺形成溶液，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，使Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，
（1）氧化铁是一种红棕色的粉末，常用作颜料等，
故答案为：红棕；颜料；
（2）配制一定体积的1mol/L的稀硫酸，配制时需要的仪器有量筒、玻棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶，
故答案为：胶头滴管、100mL容量瓶；
（3）双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，加NaClO也能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，根据元素守恒和电荷守恒可知离子方程式为ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O，
故答案为：将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；
（4）补血剂中是硫酸亚铁，加入双氧水和氨水后生成硫酸铵、氢氧化铁，所以步骤c所得红褐色浊液中的溶质除Fe（OH）₃、H₂O₂、氨水外还含（NH₄）₂SO₄，
故答案为：（NH₄）₂SO₄；
（5）A．步骤c所加氨水量不足，则铁元素不能完全沉淀，则最终氧化铁的质量偏小，会导致所测定的铁元素含量偏低；
     B．步骤d洗涤不充分，则所得氧化铁中含有其它杂质，会导致其质量偏大，会导致所测定的铁元素含量偏高；
    C．步骤d灼烧不充分，会使所称得的氧化铁的质量偏大，会导致所测定的铁元素含量偏高，
故选BC：
（6）向1L浓度均为1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入铁粉至过量，铁先与铁离子生成亚铁离子，此时消耗铁的物质的量为0.5mol，生成亚铁离子的物质的量为1.5mol，再与铜离子生成铜单质和亚铁离子，此时又会生成亚铁离子1mol，据此可画出图为，
故答案为：．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、物质分离提纯、元素化合物性质、根据计算画图等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．