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

练习册系列答案
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为测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,称取一定质量的样品,甲同学利用图I所示装置测量产生CO2的体积,乙同学利用图II所示装置通过干燥管的增重测量产生CO2的质量,已知所用稀硫酸均足量。

(l)盛放稀硫酸的仪器名称为                        。
(2)试剂X为                  ;试剂Y为                  。
(3)甲同学在进行实验时,为减小误差,应注意的事项有(填选项字母)          。
A.读数前应使整套装置冷却至室温
B.调整Z的高度使量气装置左右液面相平
C.读数时视线与Z内凹液面最低点相切
D.读数前应通入一定量的N2使生成的CO2全部进入量气装置
(4)按乙同学的实验方案进行实验,使测得的Na2CO3的质量分数偏高的因素有(写一种)
                                   ,使测得的Na2CO3的质量分数偏低的因素有
(写一种)                               。
(5)为完成相同的测定任务,下列实验方案不能达到实验目的的是          (填选项字母)。
A.取mg混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得ng固体
B.取mg混合物与足量盐酸充分反应,将溶液加热、蒸干、灼烧得ng固体
C.取mg混合物充分加热,固体质量减少ng
D.将图II装置中的稀硫酸改为稀盐酸进行实验

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
三、问题与讨论
(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                       

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