Question

铁是人体必需的微量元素之一，没有铁，血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧，所以缺少铁元素，人体易患的疾病为贫血，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴趣，进行探究实验如下：

(1)提出问题

这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？

(2)查阅资料

①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。

②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。

(3)实验验证

①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，加1滴稀盐酸的作用是______________________，能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。

②为了不影响后续检验亚铁盐，检验硫酸盐可用的试剂是(选填“A”或“B”)_________。

A．用硝酸酸化的硝酸钡溶液

B．用盐酸酸化的氯化钡溶液

③检验亚铁盐可用的试剂是____________，现象为________________________________。

(4)含量测定

①取十粒糖衣片，称其质量为5g，溶于20 g水中；溶解药品时用到玻璃棒的作用是________________。

②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；证明溶液过量的操作为：静置，向上层清液中滴加__________溶液，若现象为__________________________________，则溶液已过量。

③过滤、洗涤、干燥；洗涤沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)_____________，向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀，待液体滤出。重复操作2～3次。证明沉淀已洗净的方法是________________。

④称量得，沉淀质量为4.66  g，列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数__________。

(5)总结反思

对硫酸亚铁来说，药片的糖衣起到的作用是____________________________________。

Answer

加入盐酸酸化，可有效降低亚铁盐还原性，防止氧化 不能 B 氢氧化钠溶液 产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀 搅拌以促进溶解 氯化钡溶液 不再产生白色沉淀 引流 取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净 60.8% 隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效

【解析】

将硫酸亚铁溶于水时，滴加盐酸目的是防止亚铁离子产生少量的氢氧根而出现沉淀，同时防止亚铁被氧化为铁离子而影响后期的检验。在检验硫酸盐时，可用氯化钡来进行。在溶解时，用玻璃棒搅拌加速溶解。检验亚铁盐时，可利用氢氧化钠溶液，因生成的氢氧化亚铁会迅速变为红褐色；根据硫酸根离子守恒计算；根据氢氧化亚铁表面有吸附的硫酸根离子分析；依据亚铁离子易被氧化分析解答。

（3）①亚铁离子可以水解，加入盐酸目的是防止因产生少量氢氧根离子而产生沉淀，同时加入盐酸酸化，可有效降低亚铁盐还原性，防止氧化；不能用硫酸来替代盐酸，因为我们要检验硫酸亚铁的含量，不能引入硫酸根离子；

②硝酸具有强氧化性，加入硝酸导致亚铁被氧化为铁离子而影响后期的检验，因此在检验硫酸盐时可用氯化钡溶液，所以选B；

③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色氢氧化铁，所以检验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液，实验现象为产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀；

（4）①玻璃棒在配制溶液时的作用是搅拌以促进溶解；

②要想检验是否完全反应时，可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉淀，说明溶液已过量，即静置，向上层清液中滴加氯化钡溶液，若现象为不再产生白色沉淀，则溶液已过量；

③在洗涤沉淀时，玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有硫酸根离子，则要证明沉淀已洗净的方法就是判断洗涤液中不含有硫酸根离子，即可以取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净。

④沉淀质量为4.66g即硫酸钡是0.02mol，根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02mol，质量是0.02mol×152g/mol＝3.04g，因此质量分数为3.04g/5g×100%=60.8%。

（5）由于亚铁离子易被氧化，则对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。