Question

20．鐵是人體不可缺少的微量元素，攝入含鐵的化合物可補充鐵．“速力菲”是市場上一種常見的補鐵藥品，其說明書部分內容摘錄如下：
【規格】每片含琥珀酸亞鐵0.1g
【適應癥】用于缺鐵性貧血癥，預防及治療用．
【貯藏】避光、密封、在干燥處保存．
【藥物相互作用】與維生素C同服，可增加本品吸收；該藥片在水和乙醇中溶解度不大

該藥品中Fe²⁺會緩慢氧化．國家規定該藥物中Fe²⁺的氧化率（已經被氧化Fe²⁺的質量與Fe²⁺總質量的比值）超過10.00% 即不能再服用．
（1）實驗室可采用H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液，對“速力菲”中的Fe²⁺進行滴定（假設藥品中其他成份不與KMnO₄反應）．滴定過程發生如下反應，請補充完整：
5Fe²⁺+1MnO₄^-+=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
（2）實驗前，稱量含鐵元素質量分數為20.00%的“速力菲”20.0g，將其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，配制時圖1下列儀器肯定不需要的是燒瓶（園底燒瓶）分液漏斗．（填名稱）
（3）取配制好的溶液20.00ml于錐形瓶中，用0.1000mol/L^-1的KMnO₄溶液滴定，某同學設計了圖2滴定方式（夾持部分略去），最合理的是b（填字母序號）；若滴定過程中，錐形瓶中待測液飛濺出來，則測出的Fe²⁺的氧化率偏高（填偏高、偏低或不變）．
（4）三次操作讀數如下：

序號	V初	V末	V標
1	0.10mL	9.71mL	9.61mL
2	1.50mL	11.09mL	9.59mL
3	0.50mL	11.10mL	11.60mL

計算該“速力菲”補鐵藥品Fe²⁺的氧化率為16%．

Answer 1

分析 （1）亞鐵離子被酸性溶液中的高錳酸鉀反應生成鐵離子和錳離子、水；
（2）配制溶液的操作步驟選擇需要的儀器；
（3）高錳酸鉀溶液具有強氧化性，不能使用堿式滴定管盛放，應該選用酸式滴定管，若滴定過程中，錐形瓶中待測液飛濺出來，測定的亞鐵離子增大；
（4）分析可知標準溶液體積．實驗3誤差太大舍去，依據實驗1、2計算平均值，結合化學方程式定量關系計算亞鐵離子反應的物質的量，該藥品中Fe²⁺會緩慢氧化．國家規定該藥物中Fe²⁺的氧化率（已經被氧化Fe²⁺的質量與Fe²⁺總質量的比值）計算氧化率；

解答 解：（1）MnO₄^-中Mn的化合價由+7價降為+2價，變化5，Fe²⁺中Fe由+2價升為+3價，變化1價，根據化合價升降總數相等和質量守恒得：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：5，1，8H⁺，1，5Fe³⁺，4H₂O；
（2）實驗前，稱量含鐵元素質量分數為20.00%的“速力菲”20.0g，將其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，配制時圖1下列儀器肯定不需要的是分液漏斗、圓底燒瓶，
故答案為：燒瓶（園底燒瓶） 分液漏斗；
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應該用酸式滴定管盛放，所以a錯誤、b正確，若滴定過程中，錐形瓶中待測液飛濺出來，測定的亞鐵離子增大，亞鐵離子氧化率增大，
故答案為：b；偏高；
 （4）實驗前，稱量含鐵元素質量分數為20.00%的“速力菲”20.0g，鐵元素質量=20.00%×20.0g=4.0g，將其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，取配制好的溶液20.00ml于錐形瓶中，用0.1000mol/L^-1的KMnO₄溶液滴定，分析可知標準溶液體積．實驗3誤差太大舍去，平均消耗標準溶液體積V=$\frac{9.61ml+9.59ml}{2}$=9.6ml，
                        MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
                         1               5
0.0096L×0.1000mol/L^-1    n
n=0.0048mol，
配制成250ml溶液中鐵元素物質的量=$\frac{250}{20}$×0.0048mol=0.06mol，
該“速力菲”補鐵藥品Fe²⁺的轉化率=$\frac{0.06mol×56g/mol}{4.0g}$×100%=84%，
國家規定該藥物中Fe²⁺的氧化率（已經被氧化Fe²⁺的質量與Fe²⁺總質量的比值），則該“速力菲”補鐵藥品Fe²⁺的氧化率為16%，
故答案為：16．

點評 本題考查了中和滴定、化學方程式書寫、化學計算等知識，題目難度中等，主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，增強了學生整合知識的能力．