题目内容
14．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．实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）步骤②中H2O2的作用是将Fe2+全部氧化为Fe3+．
（2）步骤③所得的红褐色悬浊液中除H2O2、氨水外主要还含Fe（OH）3和（NH4）2SO4（填化学式）．
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量．
（4）实验中用已经准确量取的浓硫酸配制100mL 1mol/L的硫酸溶液，则配制时用到的仪器除烧杯、玻璃棒，还有两种仪器是100ml容量瓶、胶头滴管．
（5）下列操作会导致所测定的铁元素含量偏高的是BC
A．步骤③所加氨水量不足 B．步骤④洗涤不充分 C．步骤④灼烧不充分
（6）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量分数为$\frac{7a}{b}$%（用含字母的代数式表示）．
（7）聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea（OH）b（SO4）n]m取一定质量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，所得溶液平均分为两份，一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.7475g．另一份溶液，先将Fe3+还原为Fe2+，再用0.02000mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液50.00mL．计算求出聚合硫酸铁样品中a：b的比值． （已知：Cr2O72一十6Fe2+十14H+═2Cr3+十6Fe3+十7H2O）（无计算过程不给分）
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）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+；
（2）红褐色物质为氢氧化铁，硫酸过量，能够和加入的氨水生成硫酸铵；
（3）氢氧化铁不稳定受热易分解，从悬浊液中的沉淀到分解产物要经过的途径过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液步骤选择使用的仪器；
（5）根据氧化铁的质量ag计算出10片补血剂中铁元素的物质的量、质量，再计算出每片补血剂含铁元素的质量分数；
（6）A、氨水不足，生成的氢氧化铁减少，氧化铁质量减少；
B、洗涤不充分，会导致氧化铁质量偏大；
C、灼烧不充分，氧化铁的质量偏大，铁元素质量偏高；
（7）加入氯化钡生成的沉淀为硫酸钡，可计算出硫酸根离子的物质的量，根据Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O和滴定所用重铬酸钾的量可计算出铁离子的物质的量，根据电荷守恒可计算出氢氧根离子的物质的量，铁和氢氧根离子的物质的量之比即为a：b的比值．
解答 解：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）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；
（2）由流程图可知，步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，加入氨水反应生成Fe（OH）3 和（NH4）2SO4，故答案为：Fe（OH）3 和（NH4）2SO4；
（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：过滤；
（4）精确配制100mL 1mol/L的硫酸溶液，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶，所以还需要100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（5）10片补血剂中氧化铁的物质的量为：$\frac{a}{160}$mol，含有的铁元素质量为：2×$\frac{a}{160}$g=$\frac{7a}{10}$g，每片补血剂含铁元素的质量分数为：$\frac{\frac{1}{10}×\frac{7a}{10}}{b}$×100%=$\frac{7a}{b}$%，
故答案为：$\frac{7a}{b}$%；
（6）A、步骤③所加氨水量不足，铁离子沉淀不完全，生成的氢氧化铁减少，氧化铁质量减少，测定结果偏低，故A错误；
B、步骤④洗涤不充分，会导致氧化铁的质量偏大，测得的铁元素质量分数偏大，故B正确；
C、步骤④灼烧不充分，会导致氧化铁固体的质量偏大，铁元素质量分数偏大，故C正确；
故选BC；
（7）n（SO42-）=$\frac{1.7475g}{233g/mol}$=0.0075mol，n（K2Cr2O7）=0.05L×0.02mol/=0.001mol，
n（Fe2+）=n（K2Cr2O7）×6=0.006mol，
由电荷守恒可知n（OH-）+n（SO42-）×2=n（Fe3+）×3，n（OH-）=0.006mol×3-0.0075mol×2=0.003mol，
得到a：b=0.006mol：0.003mol=2：1，
故答案为：2：1．
点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、物质分离提纯、元素化合物性质、氧化还原反应滴定、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．
| A． | H2 | B． | N2 | C． | O2 | D． | Cl2 |
| A． | 控制含磷洗涤剂的生产和使用，防止水体富营养化，保护水资源 | |
| B． | 化石燃料脱硫，开发洁净能源是减少酸雨的有效措施 | |
| C． | 用直接加热氧化铝的方法冶炼得到铝 | |
| D． | 铅蓄电池属于二次电池 |
| A． | 单质硅可用于制造光纤和太阳能电池 | |
| B． | 在常温下可用铝制容器贮藏运输浓硫酸 | |
| C． | 食盐是氯碱工业的基础原料 | |
| D． | Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 |
甲：Al$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$Al2（SO4）2$\stackrel{NaOH}{→}$Al（OH）3
乙：Al$\stackrel{NaOH}{→}$NaAlO2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$Al（OH）3
丙：
→Al（OH）3．| A． | 甲、乙消耗的原料同样多 | B． | 乙消耗的原料最少 | ||
| C． | 丙消耗的原料最少 | D． | 三者消耗的原料同样多 |
| A． | 甲烷的燃烧热为890.3 kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3 kJ•mol-1 | |
| B． | 由N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4 kJ•mol-1热化学方程式可知，当反应中转移6NA电子时，反应放出的热小于92.4 kJ | |
| C． | HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ•mol-1，则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热△H=2×（-57.3）kJ•mol-1 | |
| D． | 在101 kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-571.6 kJ•mol-1 |
| A． | CH4分子的球棍模型： | B． | 乙醇的结构式： | ||
| C． | 乙烯的结构简式：CH2CH2 | D． | 溴乙烷的键线式： |
| A． | 过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA | |
| B． | 2L0.5mol/L碳酸钠溶液中含有的CO32-数为NA | |
| C． | 标准状况下22.4LH2O的分子数为NA | |
| D． | 18gD2O和18gH2O中含有的电子数均为10NA |
| A． | c（NH4+）=c（Na+）=c（OH-）＞c（NH3•H2O） | B． | c（NH4+））=c（Na+）＞c（NH3•H2O）＞c（OH-） | ||
| C． | c（NH4+））＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（NH3•H2O） | D． | c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3•H2O）＞c（OH-） |