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
（1）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100mL溶液，取20.00mL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）（竞赛体系学生做）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 ．
方案一：用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
（1）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
（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
（4）若某同学取5片补血剂样品配成100mL溶液，取20.00mL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
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、
（7）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为
（8）（竞赛体系学生做）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
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：化学实验与化学计算
分析：方案一：（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，被还原为Mn2+，同时生成水；
（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；
（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、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
（4）依据高锰酸钾溶液和亚铁离子反应的定量关系计算得到，注意溶液体积变化分析；
方案二：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．
（5）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为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；
（7）根据铁元素守恒可知ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，据此计算．
（8）原电池中正极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，在酸溶液在生成水，结合电荷守恒书写得到．
（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；
（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、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
（4）依据高锰酸钾溶液和亚铁离子反应的定量关系计算得到，注意溶液体积变化分析；
方案二：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．
（5）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为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；
（7）根据铁元素守恒可知ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，据此计算．
（8）原电池中正极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，在酸溶液在生成水，结合电荷守恒书写得到．
解答：
解：方案一：（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，被还原为Mn2+，同时生成水，反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
故答案为：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，故B最合适；
故答案为：B；
（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、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
故答案为：250mL容量瓶；
（4）取5片补血剂样品配成100mL溶液，取20.00mL试样，用浓度为c1mol?L-1的KMnO4溶液滴定，耗去V1 mL，
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n c1×v1×10-3
n=5c1×v1×10-3mol
100ml溶液中含有铁元素5c1×v1×10-3mol×
则每片补血剂含铁元素的质量=5c1×v1×10-3mol×
×
×56g/mol=0.28c1v1；
故答案为：0.28c1v1；
方案二：
（5）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，除用H2O2外还可以使用氯水等；
故答案为：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：灼烧；
（7）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
=0.07ag；
故答案为：0.07a；
（8）原电池中正极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，在酸溶液在生成水，结合电荷守恒书写得到正极电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；
故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；
故答案为：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，故B最合适；
故答案为：B；
（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、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
故答案为：250mL容量瓶；
（4）取5片补血剂样品配成100mL溶液，取20.00mL试样，用浓度为c1mol?L-1的KMnO4溶液滴定，耗去V1 mL，
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n c1×v1×10-3
n=5c1×v1×10-3mol
100ml溶液中含有铁元素5c1×v1×10-3mol×
| 100 |
| 20 |
则每片补血剂含铁元素的质量=5c1×v1×10-3mol×
| 100 |
| 20 |
| 1 |
| 5 |
故答案为：0.28c1v1；
方案二：
（5）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，除用H2O2外还可以使用氯水等；
故答案为：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：灼烧；
（7）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
ag×
| ||
| 10g |
故答案为：0.07a；
（8）原电池中正极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，在酸溶液在生成水，结合电荷守恒书写得到正极电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；
故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；
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．
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