Question

7．某品牌糖衣片補血劑，除去糖衣后顯淡藍綠色，主要成分是硫酸亞鐵，不含其它鐵的化合物．某研究性學習小組為測定該補血劑中硫酸亞鐵的含量進行了以下探究：

請回答下列問題：
Ⅰ（1）實驗時用18mol•L^-1的濃硫酸，配制100mL 1mol•L^-1H₂SO₄溶液，所需濃硫酸的體積為5.4mL．（計算結果精確到小數點后一位）
（2）下列操作中，容量瓶所具備的功能有A   （填序號）．
A．配制一定體積準確濃度的標準溶液B．長期貯存溶液
C．用來溶解固體溶質               D．常用來代替量筒量取一定體積的液體
（3）在下列配制過程示意圖中，有錯誤的是（填寫序號）①④．

（4）下列說法正確的AC
A．洗滌燒杯2～3次，并將洗滌液移入容量瓶以減少誤差
B．某同學將濃硫酸稀釋后未冷卻至室溫便將溶液轉移至容量瓶，所配溶液濃度會偏低
C．定容時仰視觀察，所配溶液濃度會偏低
D．容量瓶使用前先要檢查是否漏液，具體操作是向容量瓶中加蒸餾水，倒置不漏液即可
Ⅱ（1）步驟②加入過量H₂O₂的反應原理為：Fe²⁺+H₂O₂+H⁺-Fe³⁺+H₂O（未配平），則加入H₂O₂的目的是：把亞鐵離子全部氧化成鐵離子．
（2）寫出步驟③中生成紅褐色物質的離子方程式Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓．
（3）從紅褐色的懸濁液到最后的稱量，其過程中所需的基本操作為：
a．過濾，b．洗滌，c．灼燒，d．冷卻
（4）若稱得固體的質量為ag，則每片補血劑中含硫酸亞鐵的質量為0.19ag．
Ⅲ．已知人體不能很好地吸收利用Fe³⁺，科學研究表明服用含硫酸亞鐵的補血劑時，同時服用維生素C，以利于鐵元素的吸收．試分析維生素C在這一過程中的作用是作還原劑，防止Fe²⁺被氧化．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據濃硫酸在稀釋前后，溶質的物質的量保持不變；（2）容量瓶是配制一定體積準確濃度的標準溶液的定容儀器；
（3）稀釋濃硫酸時是將濃硫酸倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產生的熱量迅速擴散；讀數時應平視；
（4）根據公式c=$\frac{n}{V}$，可以根據影響n和V的因素來分析回答；
Ⅱ．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）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，由流程圖可知，加入H₂O₂是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（2）三價鐵離子與氫氧根反應生成氫氧化鐵沉淀；
（3）由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質量；
（4）根據鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，據此計算；
Ⅲ．服用維生素C，可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子，有利于人體吸收．

解答 解：Ⅰ．（1）濃硫酸在稀釋前后，溶質的物質的量保持不變，設所需濃硫酸最小體積為V，則100mL×10^-3×1mol/L=18.4mol/L×V，解得V=5.4mL，故答案為：5.4 mL；
（2）容量瓶作為精密儀器不可用于儲存和溶解，也不能測量除其規格以外容積的液體體積，故答案為：A；
（3）稀釋濃硫酸時是將濃硫酸沿器壁倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產生的熱量迅速擴散；讀數時應平視，不能仰視和俯視，故答案為：①④；
（4）A．洗滌燒杯2～3次，并將洗滌液移入容量瓶，否則濃度偏小，故A正確；
B．未冷卻體積偏小，濃度偏大，故B錯誤；
C．定容時仰視，體積偏大，濃度偏小，故C正確；
D．在瓶中放水到標線附近，塞緊瓶塞，使其倒立2min，用干濾紙片沿瓶口縫處檢查，看有無水珠滲出．如果不漏，再把塞子旋轉180°，塞緊，倒置，試驗這個方向有無滲漏，故D錯誤．
故答案為：AC；
Ⅱ．（1）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，故答案為：把亞鐵離子全部氧化成鐵離子；
（2）三價鐵離子與氫氧根反應生成氫氧化鐵沉淀，離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（3）由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質量，故答案為：過濾；
（4）ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，所以每片補血劑含鐵元素的質量$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，含硫酸亞鐵的質量為$\frac{\frac{0.07ag}{56}}{152}$=0.19ag，故答案為：0.19ag；
Ⅲ．維生素C有還原性，能服用維生素C，可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子，有利于人體吸收，故答案為：作還原劑；防止Fe²⁺被氧化．

點評 本題考查學生對物質的量濃度溶液的配制實驗原理與實驗操作的理解、化學計算等，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．