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如下两套实验方案．请按要求回答下列问题：
方案一：将FeSO4转化为Fe2O3，测定质量变化，操作流程如下：
（1）操作②中H2O2的作用是 ；除用H2O2外还可以使用的物质试举一例（写物质名称）： ．
（2）操作③X溶液的阴离子是 ．
（3）操作④中一系列操作依次是 、洗涤、 、冷却、称量．
（4）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为（用含a的代数式表示） g
方案二：用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
（5）滴定前要配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL，需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外，还需要的仪器有（填仪器名称） ．再取20g样品配制成100mL的溶液．
（6）写出滴定反应的离子方程式： ．
（7）滴定时选择 式滴定管盛放0.1000mol/L标准液，锥形瓶中盛放20mL样品溶液，滴定终点时锥形瓶中国溶液颜色变为 色，振荡后半分钟溶液颜色不再变化，此时消耗标准溶液为bmL，则样品中铁的质量分数为（用含b的代数式表示） ．
方案一：将FeSO4转化为Fe2O3，测定质量变化，操作流程如下：
（1）操作②中H2O2的作用是
（2）操作③X溶液的阴离子是
（3）操作④中一系列操作依次是
（4）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为（用含a的代数式表示）
方案二：用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
（5）滴定前要配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL，需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外，还需要的仪器有（填仪器名称）
（6）写出滴定反应的离子方程式：
（7）滴定时选择
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：方案一：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加入有强氧化性试剂H2O2，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，除用H2O2外还可以使用的物质应是不引入新的杂质的氧化剂，试剂可以是氯水；
（2）依据流程图分析加入的X为碱溶液，沉淀铁离子；
（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）Fe2+与碱反应后全部转化为Fe3+，加热能得到纯净的Fe2O3，依据元素守恒计算Fe的含量；
方案二：
（5）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；
（6）滴定反应是高锰酸钾溶液和亚铁离子在酸溶液中发生的氧化还原反应；
（7）高锰酸钾是强氧化性的溶液，需要盛在酸式滴定管中，高锰酸钾溶液滴入亚铁溶液中，反应终点利用高锰酸钾溶液滴入最后一滴溶液变为紫色，半分钟不变化这么反应完全；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．
（1）步骤②加入有强氧化性试剂H2O2，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，除用H2O2外还可以使用的物质应是不引入新的杂质的氧化剂，试剂可以是氯水；
（2）依据流程图分析加入的X为碱溶液，沉淀铁离子；
（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）Fe2+与碱反应后全部转化为Fe3+，加热能得到纯净的Fe2O3，依据元素守恒计算Fe的含量；
方案二：
（5）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；
（6）滴定反应是高锰酸钾溶液和亚铁离子在酸溶液中发生的氧化还原反应；
（7）高锰酸钾是强氧化性的溶液，需要盛在酸式滴定管中，高锰酸钾溶液滴入亚铁溶液中，反应终点利用高锰酸钾溶液滴入最后一滴溶液变为紫色，半分钟不变化这么反应完全；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：方案一：（1）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，除用H2O2外还可以使用的试剂，是能氧化亚铁离子但不引入新的杂质的氧化剂，试剂可以是氯水氯水等；
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+，氯水；
（2）依据流程图分析加入的X为碱溶液，沉淀铁离子，溶液中含有氢氧根离子；
故答案为：OH-；
（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，灼烧；
（4）Fe2+与碱反应后不全部转化为Fe3+，加热能得到纯净的Fe2O3，ag氧化铁物质的量=
=
mol，10片补血剂中铁元素守恒物质的量为
mol；
一片中铁元素守恒物质的量为
mol，铁元素质量=
mol×56g/mol=0.07ag；
故答案为：0.07a；
方案二；
（5）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：胶头滴管，250mL容量瓶；
（6）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；
（7）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，0.1000mol/L标准液，锥形瓶中盛放20mL样品溶液，消耗标准溶液为bmL，依据两种方程式定量关系：
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.1000mol/L×b×10-3L
样品中铁的质量分数=
×
×100%=0.7b%；
故答案为：酸，紫，0.7b%；
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+，氯水；
（2）依据流程图分析加入的X为碱溶液，沉淀铁离子，溶液中含有氢氧根离子；
故答案为：OH-；
（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，灼烧；
（4）Fe2+与碱反应后不全部转化为Fe3+，加热能得到纯净的Fe2O3，ag氧化铁物质的量=
| ag |
| 160g/mol |
| a |
| 160 |
| 2a |
| 160 |
一片中铁元素守恒物质的量为
| 2a |
| 1600 |
| 2a |
| 1600 |
故答案为：0.07a；
方案二；
（5）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：胶头滴管，250mL容量瓶；
（6）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；
（7）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，0.1000mol/L标准液，锥形瓶中盛放20mL样品溶液，消耗标准溶液为bmL，依据两种方程式定量关系：
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.1000mol/L×b×10-3L
样品中铁的质量分数=
| 5b×10-4mol×56g/mol |
| 20g |
| 100 |
| 20 |
故答案为：酸，紫，0.7b%；
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．
练习册系列答案
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，该离子的符号为
所示，写出它的化学式下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
| A、碳酸钙与醋酸反应：CO32-+2H+=CO2↑+H2O |
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