Question

硫酸亚铁晶体在医药上作补血剂．某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量．实验步骤如下：

请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe²⁺的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加    ，该过程的现象为：    ．
（2）步骤②加入过量H₂O₂的目的：    ．
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、    、灼烧、冷却、称量．
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量    g．
（5）该小组有些同学认为用KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需    ．
②上述实验中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是    ．
a．稀硝酸   b．稀硫酸    c．稀盐酸    d．浓硝酸
③将    （填仪器名称）中的酸性KMnO₄逐滴滴入锥形瓶，终点时的现象描述为    ．
（6）已知Fe（OH）₃的溶度积常数K_sp=1.1×10^-36．室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH=3时，Fe³⁺    是、否）沉淀完全．

Answer 1

【答案】分析：（1）Fe³⁺遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe³⁺存在，可以加入氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺．检验Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水或双氧水，溶液变为血红色，说明含有Fe²⁺；
（2）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．步骤②加入过量H₂O₂的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（3）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；
（4）根据氧化铁的质量计算铁元素的质量．注意ag氧化铁含有的铁元素质量为10片含有的铁元素质量；
（5）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管，250mL容量瓶；
②KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸不能具有强氧化性氧化Fe²⁺，不能具有强还原性被高锰酸钾氧化，否则会影响高锰酸钾溶液的体积；
③高锰酸钾溶液具有氧化性，应该使用酸式滴定管；高锰酸钾为紫色，当滴定到终点时，Fe²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高锰酸钾不反应，溶液的颜色为紫色；
（6）根据溶度积常数K_sp=1.1×10^-36，计算出溶液pH=3时，溶液中铁离子的浓度，然后判断是否沉淀完全．
解答：解：（1）Fe³⁺遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe³⁺存在，可以加入氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺．检验Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水或双氧水，溶液变为血红色，说明含有Fe²⁺，
故答案为：氯水或双氧水；溶液由浅绿色变成血红色；
（2）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．步骤②加入过量H₂O₂的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，
故答案为：将Fe²⁺全部氧化成Fe³⁺；
（3）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，
故答案为：洗涤；
（4）最后氧化铁为ag，氧化铁含有铁元素的质量为×ag=0.7ag，故每片补血剂含铁元素的质量为=0.07ag，
故答案为：0.07a；
（5）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管，250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶；
②由于稀硝酸、浓硝酸具有强氧化性，能够氧化Fe²⁺，高锰酸钾可以氧化HCl中的氯离子为氯气，故选硫酸酸化，
故选：b；
③由于高锰酸钾溶液具有氧化性，能够氧化碱式滴定管的橡胶管，所以使用酸式滴定管；高锰酸钾为紫色，当滴定到终点时，Fe²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高锰酸钾不反应，溶液的颜色为紫色，
故答案为：酸式滴定管；滴入一滴KMnO₄溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不褪色；
（6）当溶液pH为3时，溶液中c（OH^-）=10^-11mol/L，由于Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-）=1.1×10^-36，
所以溶液中c（Fe³⁺）==1.1×10^-3mol/L10^-5mol/L，所以沉淀不完全，
故答案为：否．
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、化学计算等，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