Question

14．某品牌糖衣片补血剂，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分是硫酸亚铁，不含其它铁的化合物．某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验时用10mol•L^-1的浓硫酸，配制100mL 1mol•L^-1 H₂SO₄溶液，所需浓硫酸的体积为10.0mL；
（2）下列操作中，容量瓶所具备的功能有（填序号）；
A．配制一定体积准确浓度的标准溶液          B．长期贮存溶液
C．常用来代替量筒量取一定体积的液体                D．用来溶解固体溶质
（3）在下列配制过程示意图中，有错误的是①④（填写序号）；

（4）下列说法正确的AC
A．洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B．某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低
C．定容时仰视观察，所配溶液浓度会偏低
Ⅱ．（1）步骤②加入过量H₂O₂后，溶液中主要存在的金属阳离子是Fe³⁺；
（2）从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作为：
a．过滤，b．洗涤，c．灼烧，d．冷却
（3）若称得固体的质量为ag，则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为0.19ag．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根据浓硫酸在稀释前后，溶质的物质的量保持不变进行计算；
（2）容量瓶是配制一定体积准确浓度的标准溶液的定容仪器；
（3）稀释浓硫酸时是将浓硫酸倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散；读数时应平视；
（4）根据公式c=$\frac{n}{V}$，可以根据影响n和V的因素来分析回答；
Ⅱ．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）步骤②加入过量H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（2）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；
（3）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．

解答 解：Ⅰ．（1）浓硫酸在稀释前后，溶质的物质的量保持不变，设所需浓硫酸最小体积为V，则100mL×10^-3×1mol/L=10mol/L×V，解得V=10.0mL，
故答案为：10.0；
（2）容量瓶作为精密仪器不可用于储存和溶解，也不能测量除其规格以外容积的液体体积，
故答案为：A；
（3）稀释浓硫酸时是将浓硫酸沿器壁倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散；读数时应平视，不能仰视和俯视，
故答案为：①④；
（4）A．洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液移入容量瓶，否则浓度偏小，故A正确； 
B．未冷却体积偏小，浓度偏大，故B错误；
C．定容时仰视，体积偏大，浓度偏小，故C正确；
故答案为：AC；
Ⅱ．（1）步骤②加入过量H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，所以溶液中主要存在的金属阳离子是Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；
（2）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；
（3）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：$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，含硫酸亚铁的质量为：$\frac{0.07a}{\frac{56}{152}}$=0.19ag，
故答案为：0.19a．

点评 本题考查学生对物质的量浓度溶液的配制实验原理与实验操作的理解、化学计算等知识，题目难度中等，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．