Question

16．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中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质．实验步骤如图：

（1）实验中用已经准确量取的浓硫酸配制500mL 1mol•L^-1的硫酸溶液，则配制时用到的仪器除烧杯、玻璃棒外，还有两种仪器是500mL容量瓶，胶头滴管．
（2）步骤②加入过量氯水的作用是将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）步骤④中一系列操作步骤为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量．
（4）若实验无损耗，则该补血剂含铁元素的质量分数为$\frac{70n}{m}$%．
（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）某同学发现部分补血剂药片表面发黄，取样品研细，溶于1mol•L^-1的硫酸溶液，过滤．取滤液加KSN溶液，若溶液变成红色，说明该补血剂已变质．

Answer 1

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）用量筒量取浓硫酸体积，在烧杯中稀释，并用玻璃棒搅拌，冷却后引入500mL容量瓶中，洗涤、加水定容，距离刻度线1-2cm改用胶头滴管；
（2）加入过量的氯水将Fe²⁺完全氧化为Fe³⁺；
（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；
（4）由Fe元素守恒，根据氧化铁的质量计算铁元素的质量分数；
（5）A．步骤③所加氨水量不足，铁离子不能完全转化为氢氧化铁沉淀；
B．步骤④洗涤不充分，氢氧化铁会附着杂质；
C．步骤④灼烧不充分，氢氧化铁分解不完全，测定氧化铁的质量偏大．
（6）补血剂本质时Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe³⁺存在．

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）用量筒量取浓硫酸体积，在烧杯中稀释，并用玻璃棒搅拌，冷却后引入500mL容量瓶中，洗涤、加水定容，距离刻度线1-2cm改用胶头滴管，配制时用到的仪器除烧杯、玻璃棒外，还有两种仪器是：500mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：500mL容量瓶、胶头滴管；
（2）加入过量的氯水将Fe²⁺完全氧化为Fe³⁺，反应离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（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；
（4）最后氧化铁为ag，氧化铁含有铁元素的质量为$\frac{112}{160}$×n g=0.7n g，故补血剂含铁元素的质量分数为$\frac{0.7ng}{mg}$×100%=$\frac{70n}{m}$%，
故答案为：$\frac{70n}{m}$%；
（5）A．步骤③所加氨水量不足，铁离子不能完全转化为氢氧化铁沉淀，测定氧化铁的质量偏小，故铁元素质量分数偏小，故A不符合；
B．步骤④洗涤不充分，氢氧化铁会附着杂质，测定氧化铁的质量偏大，故铁元素质量分数偏高，故B符合；
C．步骤④灼烧不充分，氢氧化铁分解不完全，测定氧化铁的质量偏大，故铁元素质量分数偏高，故C符合，
故选：BC；
（6）补血剂本质时Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，过滤后取滤液加KSCN溶液，若溶液变成红色，说明该补血剂已变质．
故答案为：KSCN；红．

点评 本题考查物质含量探究实验，设计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、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．