Question

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中铁元素的含量．实验步骤如下：请回答下列问题：

（1）将样品研细的目的是：

 

（2）步骤②加入过量H₂O₂的目的是：

 

能证明该反应已进行完全的试剂是

 

a．KSCN溶液和氯水   b．铁粉和KSCN溶液    c．浓氨水    d．酸性KMnO₄溶液
（3）步骤③中若X为氨水，则反应的离子方程式为：

 

（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、

 

、灼烧、冷却、称量．
（5）若实验无损耗，则该样品中含铁元素的质量

 

 g（用含a的代数式表示，不用化简）．
（6）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，反应原理如下：
□Fe²⁺+□MnO₄^-+□

 

→□Fe³⁺+□Mn²⁺+□H₂O
试完成并配平上述离子方程式．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

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）将样品研细的目的是增大接触面积加快化学反应速率分析；
（2）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；能证明该反应已进行完全的试剂是高锰酸钾溶液，滴入紫红色不变证明亚铁离子全部被氧化；
（3）由流程图可知，步骤③是将Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，加入的X可以是碱或氨水，步骤③中若X为氨水是铁离子被一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀；
（4）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；
（5）根据铁元素守恒可知ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，据此计算．
（6）高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，高锰酸钾被还原为锰离子，结合原子守恒和电子守恒配平书写离子方程式；

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）将样品研细的目的是增大接触面积加快化学反应速率分析，增大反应物的接触面，提高反应速率，使反应更充分；
故答案为：增大反应物的接触面，提高反应速率，使反应更充分；
（2）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，
故答案为：将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；
（3）由流程图可知，步骤③是将Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，加入的X可以是氢氧化钠溶液或氨水，反应方程式为Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓[或Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺]，步骤③中若X为氨水是铁离子被一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀；
故答案为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）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；
（5）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

a× 112 160

10

g=0.07ag，故答案为：0.07a；
（6）高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，高锰酸钾被还原为锰离子，结合原子守恒和电子守恒配平书写离子方程式；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O；
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O；

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、氧化还原反应滴定、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．