Question

铁是人体不可缺少的微量元素，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（每片b克）中铁元素的含量．实验步骤如图所示：

（1）写出步骤②中反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的数目和方向：

 

．
（2）步骤③中若X为氨水，则检验所得红褐色悬浊液中主要含有阳离子的实验方法是：

 

．
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤依次为

 

、

 

、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分数为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,氧化还原反应

专题：实验设计题,氧化还原反应专题

分析：由流程图可知，该实验原理为：向药品中加入硫酸，将药品中的Fe²⁺形成溶液，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入过量的氨水，使Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，再加热将之转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，根据元素守恒计算补血剂中铁元素的含量．
（1）双氧水具有强氧化性，能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；
（2）铵盐可以和强碱之间反应生成碱性气体氨气，据此回答判断；
（3）氢氧化铁沉淀过滤、洗涤、干燥，可以得到氢氧化铁固体，加热，可以得到氧化铁；
（4）根据铁元素守恒来计算．

解答： 解：由流程图可知，该实验原理为：向药品中加入硫酸，将药品中的Fe²⁺形成溶液，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入过量的氨水，使Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，再加热将之转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，根据元素守恒计算补血剂中铁元素的含量．
（1）双氧水具有强氧化性，能将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，铁元素的化合价升高值=氧元素的化合价降低值=2，电子转移情况如下，故答案为：；
（2）加入过量的氨水，使Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，所得红褐色悬浊液中主要含有阳离子铵根离子，铵根离子实验方法是：过滤取滤液，加NaOH溶液加热，若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则含NH₄⁺，故答案为：过滤取滤液，加NaOH溶液加热，若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则含NH₄⁺；
（3）Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，将之过滤、洗涤、干燥，可以得到氢氧化铁固体，加热，可以得到氧化铁，故答案为：过滤；洗涤； 
（4）得到的ag固体是氧化铁，铁元素的质量是a×

112

160

×100%=

7a

10

g，则每片补血剂含铁元素的质量分数为

7a 10

10b

×100%=

7a

b

%，故答案为：

7a

b

%．

点评：本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计题，考查学生实验分析和探究能力，注意元素守恒思想在计算中的应用，难度中等．