题目内容

17．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．实验步骤如图：

请回答下列问题：
（1）步骤②加入过量H2O2的目的：将Fe2+全部氧化为Fe3+
（2）步骤③中反应的离子方程式：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓（或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+）
（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．
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量0.07ag（用含a的代数式表示）．
（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．
（5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
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250mL容量瓶
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是b．
a．稀硝酸   b．稀硫酸    c．稀盐酸    d．浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是b （夹持部分略去）（填字母序号）

（6）正常人每天应补充14mg左右的铁．其中绝大部分来自于食物．如果全部通过服用含FeSO4•7H2O的片剂来补充铁，则正常人每天服需用含69.5mgFeSO4•7H2O的片剂．

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，还原产物是水；
（2）步骤③中三价铁和碱反应生成氢氧化铁沉淀；
（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；
（4）根据铁元素守恒类解答，最终固体为Fe2O3；
（5）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器来回答；
②硝酸、高锰酸钾有强氧化性、盐酸具有还原性；
③高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应用酸式滴定管盛装，滴定时为便于观察颜色变化，滴定终点颜色由浅变深易于观察；
（6）根据铁元素守恒进行计算．

解答 解：（1）双氧水具有氧化性，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；
（2）步骤③加入碱溶液，铁离子与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，所以加入的X为碱，反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓（或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+），
故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓（或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+）；
（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；冷却；
（4）最终固体为Fe2O3，铁元素的质量百分数为：$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=70%，所以ag固体中铁元素0.7ag，所以10片补血剂含铁元素的质量0.7ag，则每片补血剂含铁元素的质量0.07ag，
故答案为：0.07a；
（5）①根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：250mL容量瓶、天平、玻棒、烧杯、量筒、药匙、胶头滴管，
故答案为：250mL容量瓶；
②高锰酸钾有强氧化性，能将盐酸氧化，硝酸具有氧化性，能亚铁离子氧化，故只能用稀硫酸酸化，
故答案为：b；
③高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应用酸式滴定管盛装，滴定时为便于观察颜色变化，滴定终点颜色由浅变深易于观察，应将高锰酸钾滴到待测液中，
故答案为：b；
（6）根据铁元素守恒，14mg的铁即为FeSO4•7H2O片剂中铁的质量，所以需要FeSO4•7H2O片剂质量为：$\frac{14mg}{\frac{56}{278}}$=69.5mg，
故答案为：69.5．

点评 本题考查了探究物质组成、测量物质含量的方法，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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（1）该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$；
（2）已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时CO2的转化率如图所示：
①该反应的△H＜0；（填“＞”或“＜”）．
②若温度不变，减小反应投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$，K值将不变（填“增大”、“减小”或“不变”）；
③700K投料比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$=2时，达平衡时H2的转化率a=45%；
（3）某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2（g）与H2（g）发生上述反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是ABC；
A．二氧化碳的浓度       B．容器中的压强
C．气体的密度           D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比
（4）某温度下，在体积可变的密闭容器中，改变起始时加入各物质的量，在不同的压强下，平衡时CH3OCH3（g）的物质的量如表所示：
P1P2P3
I．2.0molCO2       6.0molH20.10mol0.04mol0.02mol
Ⅱ．1.0mol CO2      3.0molH2X1Y1Z1
Ⅲ．1.0molCH3OCH3   3.0molH2OX2Y3Z2
①P1＞P2（填“＞”“＜”或“=”）
②X1=0.05mol
③P2下Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为96%．
5．下列反应不能用离子方程式“H++OH-=H2O”表示的是（　　）
A．H2SO4溶液与NaOH溶液混合B．HCl气体通入Ca（OH）2溶液中
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12．某同学设计下列实验，来研究硫酸和硝酸的性质．

实验一：在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入2mL浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上．把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中．塞紧试管口，在玻璃管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花．给试管加热，观察现象．当试管中的液体逐渐透明时，停止加热．待试管中的液体冷却后，将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中，观察现象．
回答下列问题：
（1）a处反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，计算放出112mL气体（标准状况），转移电子的物质的量为0.01mol．
（2）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为蘸有品红溶液的滤纸条褪色．
待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为滤纸变红．
实验二：为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某同学设计了一个实验，其装置如图2所示（加热装置和固定装置均已略去）．A为注射器，B为两端长短不等的U形管，C是装有NaOH溶液的烧杯，D处是绕成螺旋状的铜丝，K1、K2是止水夹．
（1）实验时，为在D处收集到NO，以便观察颜色，必须事先在A中吸入一定量的空气．然后关闭K1（“关闭”或“打开”），从U形管左端注入稀硝酸．
（2）然后给装置B微微加热，在装置D处产生无色气体，其反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
（3）如何证明D处聚集的是NO而不是H2？打开止水夹K1，把注射器中的空气压入U形管中，若观察到D处气体变红棕色，则证明收集的是NO，而不是H2．
（4）实验现象观察完毕，关闭止水夹K1，打开止水夹K2，在重力作用下，U形管右端的红棕色混合气体被酸液压入NaOH溶液中吸收，消除了环境污染．
2．对于反应2A+B?2C的反应过程中C的百分含量随温度的变化如图所示，则：
（1）T0对应的υ正与υ逆的关系是v正=v逆．
（2）正反应为放 热反应．
（3）A、B两点正反应速率大小关系是vA＜vB．
9．在强酸溶液中，下列各组离子能够大量共存的是（　　）
A．Mg2+、Ca2+、HCO3-、Cl-B．Fe2+、Ca2+、Cl-、NO3-
C．K+、Fe2+、SO42-、Br-D．Na+、K+、SO42-、AlO2-
6．下列各组离子一定能大量共存的是（　　）
A．在强碱溶液中：Na+、K+、CO32-、NO3-
B．在pOH=2的溶液中：NH4+、Na+、SO42-、AlO2-
C．在pH=1的溶液中：K+、Ag+、Mg2+、Fe2+
D．水电离出来的c（H+）=1×10-13 mol•L-1的溶液：K+、HCO3-、Br-、Ba2+
7．下列分散系中分散质粒子最小的是（　　）
A．葡萄糖溶液B．Fe（OH）3胶体
C．少量植物油和水混合D．泥水

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