Question

18．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫藥上作補血劑．某課外小組的同學欲測定該補血劑中鐵元素的含量．實驗步驟如圖：
（1）證明步驟①濾液中含有亞鐵離子的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水或雙氧水，該過程的現象為溶液由淺綠色變成血紅色．
（2）步驟②加入過量H₂O₂的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
（3）步驟③中可加入物質氫氧化鈉溶液或氨水，對應的離子方程式Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓或Fe³⁺+3NH₃．H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟是過濾，洗滌，灼燒，冷卻，稱量，其中洗滌的具體操作是將蒸餾水沿玻璃棒緩緩加入過濾器中，使蒸餾水緩慢流出，主要不能攪拌，充分2～3次．
（5）若實驗中鐵無耗損，每片補血劑中含鐵元素的質量為0.07ag．

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）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現象用于檢驗Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．檢驗Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加氯水或雙氧水，溶液變為血紅色，說明含有Fe²⁺；
（2）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⁺；
（3）步驟①濾液中含有Fe²⁺，加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂不穩定，可被氧化生成Fe（OH）₃；
（4）洗滌沉淀，可使蒸餾水緩慢自然從過濾器中流出，注意不能攪拌；
（5）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．

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）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現象用于檢驗Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．檢驗Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加氯水或雙氧水，溶液變為血紅色，說明含有Fe²⁺，
故答案為：氯水或雙氧水；溶液由淺綠色變成血紅色；
（2）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：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）步驟③是將Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀，可加入氫氧化鈉或氨水，反應離子方程式為Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓或Fe³⁺+3NH₃．H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：氫氧化鈉溶液或氨水；Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓或Fe³⁺+3NH₃．H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）洗滌沉淀的操作方法是：將蒸餾水沿玻璃棒緩緩加入過濾器中，使蒸餾水緩慢流出，主要不能攪拌，充分2～3次，
故答案為：將蒸餾水沿玻璃棒緩緩加入過濾器中，使蒸餾水緩慢流出，主要不能攪拌，充分2～3次；
（5）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，
故答案為：0.07a．

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、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．