Question

13．某市醫學院研發出一種新型的補鐵藥品．該藥品的有效成分是琥珀酸亞鐵（暗黃色，難溶于水，易溶于HCl）．為了檢測該藥品中的Fe²⁺，某學習小組設計了如圖實驗步驟：

（1）A溶液中溶質的化學式是KSCN．加入A溶液后，不等加入新制氯水就產生淺紅色的原因是有少量Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化為Fe³⁺．加入新制氯水之后的變化用離子方程式表示是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，因產生Fe³⁺，溶液變成血紅色．
（2）生成的血紅色溶液放置時間過長，會最終褪色．甲同學猜想是Fe³⁺被還原成Fe²⁺導致褪色．證明甲同學的猜想不合理的實驗操作是取少量褪色溶液，滴加新制氯水，觀察到溶液顏色沒有變化現象即可證明．
（3）乙同學為檢測藥品中Fe的含量，設計并進行了如下實驗：
①取樣、碾碎，精確稱取2.0g，加入過量鹽酸，攪拌使其完全溶解；
②向所得溶液中加入過量H₂O₂溶液，再加入氨水至不再產生沉淀；
③將所得固體灼燒至恒重，得到0.8g純凈的紅棕色粉末．
則該藥品中鐵的質量分數為28%．

Answer 1

分析 該藥品的有效成分是琥珀酸亞鐵（暗黃色，難溶于水，易溶于HCl），藥片碾碎后加入試劑1為鹽酸后溶液為淺綠色，加入A溶液變化為淺紅色溶液，加入新制氯水得到血紅色溶液，說明A為KSCN溶液，不等加入新制氯水就產生淺紅色說明空氣中氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子，
（1）A溶液中溶質為KSCN，加入A溶液后變紅色是空氣中氧氣氧化亞鐵離子生成少量鐵離子，加入新制氯水之后變為血紅色是氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，結合SCN^-離子生成血紅色溶液；
（2）甲同學猜想是Fe³⁺被還原成Fe²⁺導致褪色，證明甲同學的猜想不合理的實驗操作是取少量褪色溶液，再滴入氯水若出現血紅色證明合理，若不變紅色則不合理；
（3）③將所得固體灼燒至恒重，得到0.8g純凈的紅棕色粉末為氧化鐵，結合鐵元素守恒計算；

解答 解|：該藥品的有效成分是琥珀酸亞鐵（暗黃色，難溶于水，易溶于HCl），藥片碾碎后加入試劑1為鹽酸后溶液為淺綠色，加入A溶液變化為淺紅色溶液，加入新制氯水得到血紅色溶液，說明A為KSCN溶液，不等加入新制氯水就產生淺紅色說明空氣中氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子，
（1）分析可知A溶液中溶質為KSCN，加入A溶液后不等加入新制氯水就產生淺紅色的原因是：有少量Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化為Fe³⁺，加入新制氯水之后變為血紅色是氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，結合SCN^-離子生成血紅色溶液，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：KSCN； 有少量Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化為Fe³⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）甲同學猜想是Fe³⁺被還原成Fe²⁺導致褪色，再滴入氯水若出現血紅色證明合理，若不變紅色則不合理，證明甲同學的猜想不合理的實驗操作是取少量褪色溶液，滴加新制氯水，溶液顏色沒有變化，證明甲同學的猜想不合理，
故答案為：新制氯水；溶液顏色沒有變化；
（3）③將所得固體灼燒至恒重，得到0.8g純凈的紅棕色粉末為氧化鐵，結合鐵元素守恒計算，
鐵元素物質的量=$\frac{0.8g}{160g/mol}$×2=0.01mol，
該藥品中鐵的質量分數=$\frac{0.01mol×56g/mol}{2.0g}$×100%=28%，
故答案為：28%

點評 本題考查物質的含量的探究實驗，為高頻考點，把握發生的化學反應及實驗操作為解答的關鍵，側重分析能力及計算能力的考查，注意信息與所學知識的結合，題目難度中等．