题目内容

16.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.实验步骤如下:

请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加氯水,该过程的现象为:溶液由浅绿色变为血红色.
(2)步骤②加入过量H2O2的目的:酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+,同时生成水,不引入锌的杂质.
(3)步骤③中反应的离子方程式:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+.
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量.
(5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量0.07ag.
(6)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定.
(5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O)
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管外,还需250mL容量瓶.
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是b.
a.稀硝酸   b.稀硫酸    c.稀盐酸    d.浓硝酸
③滴定到终点时的颜色为紫色.
(7)正常人每天应补充14mg左右的铁.其中绝大部分来自于食物.如果全部通过服用含FeSO4•7H2O的片剂.来补充铁,则正常人每天服需用含69.5mgFeSO4•7H2O为片剂.

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)Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,可以加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+.检验Fe2+可以先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水或双氧水,溶液变为血红色,说明含有Fe2+;
(2)双氧水具有氧化性,酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+,同时生成水.
(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀.
(4)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;
(5)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.
(6)①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;
②加入的酸不能具有强氧化性,不能被酸性高锰酸钾氧化,防止影响酸性高锰酸钾溶液的体积,影响测定结果;
③高锰酸钾为紫色,当滴定到终点时,Fe2+被完全氧化,加入的最后一滴高锰酸钾不反应,溶液的颜色为紫色;
(7)根据铁元素守恒可知16.8mg铁即为FeSO4•7H2O片剂中铁的质量,根据化学式中铁元素质量分数的计算来求算FeSO4•7H2O的片剂的质量.

解答 解:(1)Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,可以加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,检验Fe2+可以先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水或双氧水,溶液变为血红色,说明含有Fe2+.
故答案为:氯水;溶液由浅绿色变为血红色;
(2)双氧水具有氧化性,酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+,同时生成水,反应离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+,同时生成水,不引入锌的杂质;
(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,反应离子方程式为Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+;
(4)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;冷却;
(5)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,故答案为:0.07a;
(6)①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;
②高锰酸钾有强氧化性,能将盐酸氧化,硝酸具有氧化性,能亚铁离子氧化,故只能用稀硫酸酸化,故答案为:b;
③高锰酸钾为紫色,当滴定到终点时,Fe2+被完全氧化,加入的最后一滴高锰酸钾不反应,溶液的颜色为紫色,故答案为:紫;
(7)14mg铁即为FeSO4•7H2O片剂中铁的质量,所以需要FeSO4•7H2O片剂质量为($\frac{14}{56}×278$ )mg=69.5mg,
故答案为:69.5.

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、氧化还原滴定应用、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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