Question

16．已知：①抗坏血酸（C₆H₈O₆）（Vc）溶于水和乙醇，具有抗氧化性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色；
②磷酸亚铁[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]为白蓝色单斜晶体，溶于稀酸，不溶于水、乙醇、醋酸．
I．磷酸亚铁是生产LiFePO₄电池的原料，实验室利用FeSO₄•7H₂O、Na₂HPO₄•12H₂O及CH₃COONa•3H₂O为原料制备磷酸亚铁晶体，合成时的主要反应为：
3FeSO₄+2Na₂HPO₄+2CH₃COONa+8H₂O=Fe₃（PO₄）₂•8H₂O↓+3Na₂SO₄+2CH₃COOH
装置如图所示：
实验步骤：
①在50mL干净的仪器A中加入抗坏血酸（C₆H₈O₆）稀溶液作底液；
②滴入足量Na₂HPO₄与CH₃COONa混合溶液至pH=4；
③滴入含15.2g克FeSO₄的溶液，最终维持pH=6，充分反应后静置；
④进行过滤和操作b，低温烘干得到磷酸亚铁晶体12.8克．
请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是三颈烧瓶；
（2）配制FeSO₄溶液时所用的蒸馏水应先进行的操作是煮沸除去水中的溶解的氧气．
（3）步骤④操作b的名称是洗涤，检验操作b是否完全的方法是取最后一次洗涤滤出液1-2mL于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净．
（4）抗坏血酸溶液的作用是防止磷酸亚铁被氧化．
（5）本实验的产率是76.5%（M[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]=502g•mol^-1）．
Ⅱ．水果和蔬菜中含有丰富的Vc，某研究性学习小组对它探究如下：
探究一：测定果汁中Vc的含量
分别向盛有lmL等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加梨汁、橙汁、苹果汁和0.04%的Vc溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色，测得以下数据：

	梨汁	苹果汁	橙汁	0.04%的Vc溶液
滴加的滴数	40	20	10	5

（6）分析数据可知，三种果汁中Vc含量最高的是橙汁，其含量为0.02%；（各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计）．
探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响
（7）请你用新鲜的西红柿、放置一周的西红柿、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案：将新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液分别挤入两个烧杯中，向取有等量高锰酸钾稀溶液的两支试管中，分别滴入上述两种西红柿汁，边滴边振荡，直到高锰酸钾溶液刚好褪色，记录滴数．．

Answer 1

分析 I．（1）由仪器结构可知，仪器A为三颈烧瓶；
（2）防止Fe²⁺离子被氧化，蒸馏水事先要煮沸除去溶液中的溶解的氧气；
（3）步骤是分离不溶的固体与液体得到磷酸亚铁粗产品，需要采取过滤、洗涤等；检验最后一次洗涤液是否含有硫酸根离子判断洗涤是否完全；
（4）抗坏血酸具有抗氧化性，+2价Fe易被氧化；
（5）根据Fe原子守恒计算Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的理论产量，进而计算产率；
Ⅱ．（6）水果和蔬菜中含有丰富的Vc会被酸性高锰酸钾溶液氧化，酸性高锰酸钾溶液体积一定，加入溶液体积越少说明Vc的含量越高，结合加入5滴0.04%的Vc溶液可以使酸性高锰酸钾溶液褪色计算；
（7）取等量的两种西红柿的汁滴加高锰酸钾溶液，记录下溶液无色时所滴入瓜汁的滴数．

解答 解：（1）由仪器结构特征，可知仪器A为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）Fe²⁺具有强还原性，防止Fe²⁺离子被氧化，蒸馏水事先要煮沸、冷却，可以除去水中的溶解的氧气，故答案为：煮沸除去水中的溶解的氧气；
（3）步骤是分离不溶的固体与液体得到磷酸亚铁粗产品，过滤后进行洗涤，操作b的名称是洗涤，产品表面会附着硫酸根，取最后一次洗涤滤出液1-2mL于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净，
故答案为：洗涤；取最后一次洗涤滤出液1-2mL于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净；
（4）抗坏血酸具有抗氧化性，+2价Fe易被氧化，抗坏血酸溶液的作用是：防止磷酸亚铁被氧化，
故答案为：防止磷酸亚铁被氧化；
（5）15.2gFeSO₄的物质的量为$\frac{15.2g}{152g/mol}$=0.1mol，根据Fe元素守恒，理论上得到Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的质量为0.1mol×$\frac{1}{3}$×502g/mol=16.73g，磷酸亚铁产率是$\frac{12.8g}{16.73g}$×100%=76.5%，
故答案为：76.5%；
Ⅱ．（6）Vc能使高锰酸钾溶液褪色，三种水果饮料中，橙汁只滴入10滴溶液即呈无色，而其它两种则分别需要滴入40滴和20滴，故橙汁中Vc含量最高，而0.04%的标准Vc溶液滴入5滴后溶液为无色，可知橙汁中Vc含量为标准溶液的一半，即橙汁中Vc含量为0.02%，
故答案为：橙汁；0.02%；
（7）将新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液分别挤入两个烧杯中，向取有等量高锰酸钾稀溶液的两支试管中，分别滴入上述两种西红柿汁，边滴边振荡，直到高锰酸钾溶液刚好褪色，记录滴数，比较判断，
故答案为：将新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎，用纱布将汁液分别挤入两个烧杯中，向取有等量高锰酸钾稀溶液的两支试管中，分别滴入上述两种西红柿汁，边滴边振荡，直到高锰酸钾溶液刚好褪色，记录滴数．

点评 本题考查物质制备实验方案、探究实验，涉及对仪器识别、物质的分离提纯、对操作的分析评价、实验方案设计、产率计算等，较好的考查学生信息获取与知识迁移运用能力，题目难度中等．