Question

10．鐵是人體不可缺少的微量元素，硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫藥上作補血劑．某課外小組測定該補血劑（每片b克）中鐵元素的含量．實驗流程如圖1：

請回答下列問題：
（1）氧化鐵是一種紅棕色粉末，常用作顏料．
（2）實驗室中用濃硫酸配制80mL1.00mol/L稀硫酸溶液，用到的儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還缺少的儀器是膠頭滴管、100mL容量瓶．
（3）b中加H₂O₂的作用是將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，加NaClO也能達到同樣的實驗目的（已知ClO^-生成Cl^-）．請寫出離子方程式ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O．
（4）步驟c所得紅褐色濁液中的溶質除Fe（OH）₃、H₂O₂、氨水外還含（NH₄）₂SO₄（填化學式）．
（5）下列實驗操作會導致所測定的鐵元素含量偏高的是BC．
A．步驟c所加氨水量不足     B．步驟d洗滌不充分    C．步驟d灼燒不充分．
（6）向1L濃度均為1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入鐵粉至過量，補充完善n（Fe²⁺）～n（Fe）圖（如圖2）：

Answer 1

分析 由流程圖可知，該實驗原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀，再轉化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質量，計算補血劑中鐵元素的含量，
（1）氧化鐵是一種紅棕色的粉末，常用顏料等；
（2）配制一定體積的1mol/L的稀硫酸，配制時需要的儀器有量筒、玻棒、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶；
（3）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，加NaClO也能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，根據元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式；
（4）補血劑中是硫酸亞鐵，加入雙氧水和氨水后生成硫酸銨、氫氧化鐵；
（5）A．步驟c所加氨水量不足，則鐵元素不能完全沉淀，則最終氧化鐵的質量偏小；
     B．步驟d洗滌不充分，則所得氧化鐵中含有其它雜質，會導致其質量偏大；
    C．步驟d灼燒不充分，會使所稱得的氧化鐵的質量偏大；
（6）向1L濃度均為1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入鐵粉至過量，鐵先與鐵離子生成亞鐵離子，此時消耗鐵的物質的量為0.5mol，生成亞鐵離子的物質的量為1.5mol，再與銅離子生成銅單質和亞鐵離子，此時又會生成亞鐵離子1mol，據此可畫出圖；

解答 解：由流程圖可知，該實驗原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀，再轉化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質量，計算補血劑中鐵元素的含量，
（1）氧化鐵是一種紅棕色的粉末，常用作顏料等，
故答案為：紅棕；顏料；
（2）配制一定體積的1mol/L的稀硫酸，配制時需要的儀器有量筒、玻棒、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶，
故答案為：膠頭滴管、100mL容量瓶；
（3）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，加NaClO也能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，根據元素守恒和電荷守恒可知離子方程式為ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O，
故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=Cl^-+2Fe³⁺+H₂O；
（4）補血劑中是硫酸亞鐵，加入雙氧水和氨水后生成硫酸銨、氫氧化鐵，所以步驟c所得紅褐色濁液中的溶質除Fe（OH）₃、H₂O₂、氨水外還含（NH₄）₂SO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄；
（5）A．步驟c所加氨水量不足，則鐵元素不能完全沉淀，則最終氧化鐵的質量偏小，會導致所測定的鐵元素含量偏低；
     B．步驟d洗滌不充分，則所得氧化鐵中含有其它雜質，會導致其質量偏大，會導致所測定的鐵元素含量偏高；
    C．步驟d灼燒不充分，會使所稱得的氧化鐵的質量偏大，會導致所測定的鐵元素含量偏高，
故選BC：
（6）向1L濃度均為1.0mol/L的Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂混合液中逐滴加入鐵粉至過量，鐵先與鐵離子生成亞鐵離子，此時消耗鐵的物質的量為0.5mol，生成亞鐵離子的物質的量為1.5mol，再與銅離子生成銅單質和亞鐵離子，此時又會生成亞鐵離子1mol，據此可畫出圖為，
故答案為：．

點評 本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解、物質分離提純、元素化合物性質、根據計算畫圖等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．