题目内容

硫酸亚铁晶体(FeSO4?7H2O)在医药上常作补血剂,某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,其实验步骤如下:

请回答下列问题:
(1)证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是向滤液中加入NaOH溶液,现象为
 
,步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为
 
.
(2)写出步骤Ⅳ中一系列处理的操作步骤:过滤、
 
、灼烧、
 
、称量.
(3)若实验无损耗,则每片补血剂中含铁元素
 
g.
(4)该小组有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定.
①该实验原理用离子方程式可表示为
 
.
②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、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需
 
.
③该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是
 
.
a.稀硝酸    b.稀硫酸    c.稀盐酸    d.浓硝酸
④若取m g该补血剂用0.1mol?L-1的KMnO4溶液进行滴定,在此实验过程中共用去KMnO4溶液100mL,则该补血剂中铁元素的质量分数为
 
.
考点:探究物质的组成或测量物质的含量
专题:
分析:(1)Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是向滤液中加入NaOH溶液反应生成白色沉淀迅速变化为灰绿色,最后变化为红褐色;过氧化氢氧化亚铁离子;
(2)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;
(3)根据氧化铁的质量计算铁元素的质量.注意ag氧化铁含有的铁元素质量为10片含有的铁元素质量;
(4)①用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定,是利用高锰酸钾溶液氧化亚铁离子定量关系测定;
②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,250mL容量瓶;
③KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸不能具有强氧化性氧化Fe2+,不能具有强还原性被高锰酸钾氧化,否则会影响高锰酸钾溶液的体积;
④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,依据离子方程式定量关系计算亚铁离子物质的量,得到铁元素质量分数;
解答: 解:(1)Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是向滤液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,步骤Ⅱ中发生反应是亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
故答案为:生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)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;
(3)最后氧化铁为ag,氧化铁含有铁元素的质量为
112
160
×ag=0.7ag,故每片补血剂含铁元素的质量为
0.7a
10
=0.07ag,
故答案为:0.07a;
(4)①用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定,是利用高锰酸钾溶液氧化亚铁离子定量关系测定,反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
②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,250mL容量瓶,
故答案为:250mL容量瓶;
③稀硝酸、浓硝酸具有强氧化性,含有氧化Fe2+,高锰酸钾可以氧化HCl为氯气,故选硫酸酸化,故选:b;
④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,依据离子方程式定量关系计算亚铁离子物质的量,得到铁元素质量分数;
   5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
   5       1
  n          0.1mol?L-1 ×0.1L
n=0.05mol
该补血剂中铁元素的质量分数=
0.05mol×56g/mol
mg
×100%=
2.8
m
×100%;
故答案为:
2.8
m
×100%.
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、化学计算等、氧化还原滴定应用,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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鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤依次是
 
(填序号)
鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤依次是
 
(填序号)
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;
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;
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;
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;(填“增大”、“减小”、或“不变”)
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;
⑥要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是
 
;
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.

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