Question

铁是人体不可缺少的微量元素，摄入含铁的化合物可补充铁．“速力菲”是市场上一种常见的补铁药品，如图甲是说明书的部分内容．

（1）该药品中Fe²⁺会缓慢氧化．国家规定该药物中Fe²⁺的氧化率（已经被氧化Fe²⁺的质量与Fe²⁺总质量的比值）超过10.00% 即不能再服用．
①实验室可采用H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液，对“速力菲”中的Fe²⁺进行滴定（假设药品中其他成份不与KMnO₄反应）．请写出该反应的离子方程式：

 

②实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需

 

．
③某同学设计了图乙所示滴定方式（夹持部分略去），最合理的是

 

．（填字母序号）
（2）称量上述含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”10.00g，将其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成1000ml溶液，取出20.00ml，用0.01000mol?L^-1的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12.00ml，该药品中Fe²⁺的氧化率为

 

．
（3）已知琥珀酸为二元有机羧酸，含23.6g 琥珀酸的溶液与4.0mol?L^-1 100.0ml的氢氧化钠溶液恰好完全中和．核磁共振氢谱分析显示，琥珀酸分子谱图上只有两组吸收峰．写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的化学方程式（有机物写结构简式）

 

．

Answer 1

考点：探究铁离子和亚铁离子的转化

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）①先判断反应物、生成物，然后根据化合价升降总数相等和质量守恒来配平；
②根据配制的溶液体积选用容量瓶的规格；
③高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能使用碱式滴定管盛放，应该选用酸式滴定管，滴定管中盛放的为高锰酸钾溶液，据此进行判断
（2）根据关系式：MnO₄^-～5Fe²⁺，利用KMnO₄的物质的量来求出1000.00mL溶液含有的Fe²⁺的物质的量，然后求出Fe²⁺ 的氧化率；
（3）采用讨论法，当琥珀酸为一元酸时，根据与碱反应的关系，可得其相对分子质量为23.60.4=59，不符合有机物组成原则，当琥珀酸为二元酸时，其相对分子质量为23.60.2=118，符合题意，再根据琥珀酸分子中有两种位置不同的氢原子来解题．采用讨论法，当琥珀酸为一元酸时，根据与碱反应的关系，可得其相对分子质量为23.60.4=59，不符合有机物组成原则，当琥珀酸为二元酸时，其相对分子质量为23.60.2=118，符合题意，再根据琥珀酸分子中有两种位置不同的氢原子来解题．

解答： 解：（1）①MnO₄^-中Mn的化合价由+7价降为+2价，变化5，Fe²⁺中Fe由+2价升为+3价，变化1价，根据化合价升降总数相等和质量守恒得：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO^-₄+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
②配制250mL溶液，需要选用规格为250mL的容量瓶，
故答案为：250ml容量瓶；
③酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应该用酸式滴定管盛放，所以a错误、b正确；
用高锰酸钾溶液滴定，滤液应该盛放在锥形瓶中，滴定管中应该盛放酸性高锰酸钾溶液，所以c错误；
故答案为：b；
（2）由MnO₄^-～5Fe²⁺，可得1000.00mL溶液含有的Fe²⁺的物质的量n（Fe²⁺）=0.01 mol/L×12.00×10^-3L×5×

1000mL

20mL

=0.03 mol，
m（Fe²⁺）=0.03 mol×56 g/mol=1.68 g，
Fe²⁺的氧化率：

10g×20.00%-1.68g

10g×20.00%

×100%=16.00%，
故答案为：16.00%；
（3）当琥珀酸为一元酸时，根据与碱反应的关系，其相对分子质量为23.60.4=59，不符合有机物组成原则，当琥珀酸为二元酸时，其相对分子质量为23.60.2=118，又琥珀酸分子中有两种位置不同的氢原子，所以琥珀酸的结构等式为HOOC-CH₂-CH₂-COOH，琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的化学方程式：HOOC-CH₂-CH₂-COOH+2NaOH→NaOOC-CH₂-CH₂-COONa+2H₂O，
故答案为：HOOC-CH₂-CH₂-COOH+2NaOH→NaOOC-CH₂-CH₂-COONa+2H₂O．

点评：本题考查了中和滴定、化学方程式书写、化学计算等知识，题目难度中等，主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，增强了学生整合知识的能力．