题目内容
为测定某补血剂样品〔主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)〕中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案:
方案一:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
⑴写出滴定反应的离子方程式 。
(2)下列滴定方式中,最合理的是 (夹持仪器略去)(填字母序号〕![]()
(3)实验前,首先要准确配制一定物质的量浓度的酸性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_ (填仪器名称)。
(4)若某同学取5片补血剂样品配成100 mL溶液,取20. 00 mL试样,用浓度为c1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,耗去V1 mL,则每片补血剂含铁元素的质量_ g(用代数式表示)。
方案二:将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化。操作流程如下:![]()
(5)步骤②中用H2O2的目的是_ _。
(6)步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、_ 、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为_ g(用含a的代数式表示)。
(8)若某同学设计以原电池的形式实现Fe2+至Fe3+的转化,正极通人O2,电解质溶液为稀硫酸,请写出正极的电极反应式 。
(15分(1)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (2分) (2)B (1分)
(3)50mL容量瓶(2分,不答规格得0分) (4)0.28c1v1(2分)
(5)将Fe2+氧化成Fe3+(2分) (6)灼烧 (1分) (7)0.07a (2分)
(8)O2+4e-+4H+=2H2O(2分)
解析试题分析:(1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,MnO4-被还原为Mn2+,同时生成水,反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管内,硫酸亚铁溶液呈酸性,应盛放在酸式滴定管内,装置A和C中均是碱式滴定管,所以B最合适。
(3)精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶,远程还缺少250mL容量瓶。
(4)消耗高锰酸钾得物质的量是0.001c1v1mol,根据方程式可知,亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol,则5片补血剂样品中亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol×
=0.025c1v1mol,所以每片补血剂样品中亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol,因此每片补血剂含铁元素的质量是0.005c1v1mol×56g/mol=0.28c1v1g。
(5)要将亚铁离子氧化生成铁离子,则需要加入氧化剂。双氧水是常用的绿色氧化剂,因此双氧水的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。
(6)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、洗涤氢氧化铁,然后灼烧生成的氧化铁,冷却后称量氧化铁的质量。
(7)根据铁原子守恒可知,ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以每片补血剂含铁元素的质量为
=0.07ag;
(8)原电池中正极得到电子,发生还原反应。氧气在正极通入,且溶液显酸性,所以正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
考点:考查物质分离与提纯、元素化合物性质、氧化还原反应滴定、仪器选择、化学计算以及实验方案设计与评价等
铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。
某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:![]()
(1)试剂1是 ,加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是: , ;
(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是 ;
(3)在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:
| 编号 | 猜 想 |
| 甲 | 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe |
| 乙 | 溶液中的SCN-被过量的氯水氧化 |
| 丙 | 新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白 |
| 编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
| ① | | |
| | | |
| | | |
氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液,再滴加双氧水,立即出现血红色,后红色又褪去呈黄色并伴有气泡产生,针对该实验现象,某实验小组的同学进行了探究
一、现象分析
假设A:气泡是H2O2分解产生的O2
假设B:气泡是KSCN被氧化为N2、SO2、CO2等
假设C:红色褪去的原因是KSCN被氧化成了其它物质
二、实验探究
探究1
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| ①1mL 0.1mol/L的FeCl2溶液中加2滴KSCN溶液 | 溶液不变红 | Fe2+遇SCN-不变红 |
| ②向①的溶液中加3%的H2O21滴并振荡 | 立即出现血红色 振荡后不褪色 | 加入H2O2后溶液中 出现了 (离子符号) |
| ③向②的溶液中继续加H2O2溶液 | 溶液中出现大量气泡 血红色褪去 | |
| ④用带火星的木条检验③中的气体 | 木条复燃 | 则假设 成立 |
探究2
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| ①取2ml KSCN溶液向其中加入几滴BaCl2溶液和稀盐酸 | 无明显现象 | |
| ②向①所得的溶液中滴加3%的H2O2 | 溶液中出现白色沉淀并有少量气泡 | 白色沉淀为BaSO4 |
| ③将6%的H2O2溶液加入KSCN固体中,生成的气体依次通过品红溶液,酸性KMnO4溶液和澄清的石灰水 | | KSCN被H2O2氧化生成了SO2和CO2气体 |
(1)探究1中,H2O2分解速度很快的原因
(2)探究1中,说明还原性Fe2+ SCN-
(3)探究2中,酸性KMnO4溶液的作用是
能证明生成了CO2的现象是
(4)若SCN -被H2O2氧化得到N2、SO2、CO2和SO42-,且SO2与SO42-的物质的量比为1:1,试写出该反应的离子方程式