Question

自2010年8月7日，甘肃省舟曲县发生特大泥石流后，各地的救援物资源源不断运往灾区．下图为地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药--复方硫酸亚铁叶酸片，其主要成分是绿矾--硫酸亚铁晶体（FeSO₄?7H₂O）．
某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量特设计实验步骤如下：

请回答下列问题：
（1）步骤②中加入过量H₂O₂的目的是

 

．
（2）步骤③中反应的离子方程式为

 

．
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤是：过滤、

 

、灼烧、

 

、称量．
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为

 

g（用含a的代数式表示）．
（5）用稀硫酸酸化的KMnO₄溶液也能氧化Fe²⁺的水溶液，KMnO₄被还原为Mn²⁺，请写出此反应的离子方程式：

 

．

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）双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，由流程图可知，加入H₂O₂是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（2）步骤③是将Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀；
（3）氢氧化铁沉淀过滤、洗涤、干燥，可以得到氢氧化铁固体，灼烧、冷却称量，得到一定质量的氧化铁；
（4）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；
（5）根据题给信息，写出反应的离子方程式．

解答： 解：测定该补血剂中铁元素的含量，由流程可知，溶解后过滤除杂不溶性杂质，滤液中加过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，再与过量氨水反应生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、灼烧、冷却后称量得到氧化铁的质量，
（1）步骤②加入过量H₂O₂的目的将亚铁离子全部氧化为铁离子，故答案为：把Fe²⁺ 氧化为Fe³⁺；
（2）步骤③中加入X可为氢氧化钠，反应的离子方程式为Fe³⁺+3 OH^-═Fe （OH）₃↓；
故答案为：Fe³⁺+3 OH^-═Fe （OH）₃↓；
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量，故答案为：洗涤；冷却；
（4）ag为氧化铁的质量，10片中含铁元素的质量为ag×

56×2

160

×100%=0.7ag，每片补血剂含铁元素的质量0.07ag，故答案为：0.07a；
（5）用稀硫酸酸化的KMnO₄溶液也能氧化Fe²⁺的水溶液，KMnO₄被还原为Mn²⁺，则反应物为MnO₄^-、Fe²⁺和H⁺，生成物为Fe³⁺、Mn²⁺和水，配平离子方程式为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

点评：本题考查物质含量的测定，为高频考点，把握测定原理及实验流程中的反应、混合物分离方法等为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的综合考查，题目难度不大．