Question

硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计了两套实验方案。

方案一 滴定法：用酸性KMnO₄溶液滴定，测定铁元素的含量

（1）写出该滴定反应的离子方程式_______________________。

（2）某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)

（3）实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、药匙、烧杯、胶头滴管外，还需___________(填仪器名称)。

在溶液配制过程中，下列操作会导致配制结果偏低的是___________(填写代号)。

a. 定容时，俯视容量瓶刻度线

b. 容量瓶在使用前内有少量蒸馏水

c. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤

d. 定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线

（4）上述实验中KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是________。

a.浓盐酸           b.稀硫酸           c.稀硝酸          d.浓硫酸

方案二 称量法：操作流程如下：

（5）写出步骤②中H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式_______________。

步骤②中除用H₂O₂外还可以使用的物质是___________

步骤②是否可以省略________，理由是_______________。

（6）步骤④一系列操作依次是：过滤、洗涤、____________、冷却、称量。

（7）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量________g(用含a的代数式表示)。

Answer

5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O B 250mL容量瓶、玻璃棒 cd b 2Fe2++ H2O2+2 H+＝2Fe3++2 H2O 氯水 否 Fe2+与碱反应后不能保证Fe2+全部转化为Fe3+，加热不能得到纯净的Fe2O3，故无法准确计算Fe的含量 灼烧或加热 0.07a

【解析】

方案一：（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，被还原为Mn2+，同时生成水，反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，故答案为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

（2）酸性高锰酸钾具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管内，硫酸亚铁溶液呈酸性，应盛放在酸式滴定管内，故B最合适，故答案为B；

（3）精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；a. 定容时，俯视容量瓶刻度线，导致溶液的体积偏小，浓度偏大，错误；b. 容量瓶在使用前内有少量蒸馏水，对实验结果无影响，错误；c. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤，导致溶质的物质的量偏小，浓度偏低，正确；d. 定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线，导致导致溶液的体积偏大，浓度偏小，正确；故选cd；故答案为250mL容量瓶、玻璃棒；cd；

（4）酸化KMnO4溶液的酸本身不能具有还原性，如果有还原性要被高锰酸钾氧化，本身也不能具有强氧化性，所以只能选硫酸，故答案为b；

方案二：（5）步骤②加入有强氧化性试剂，能将Fe2+全部氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+2 H+＝2Fe3++2 H2O，除用H2O2外还可以使用氯水等；Fe2+与碱反应后不能保证Fe2+全部转化为Fe3+，加热不能得到纯净的Fe2O3，故无法准确计算Fe的含量，故步骤②不能省略，故答案为2Fe2++ H2O2+2 H+＝2Fe3++2 H2O；氯水；否；Fe2+与碱反应后不能保证Fe2+全部转化为Fe3+，加热不能得到纯净的Fe2O3，故无法准确计算Fe的含量；

（6）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量；故答案为灼烧；

（7）ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量=0.07ag，故答案为0.07a。

【点晴】

本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、物质分离提纯、元素化合物性质、氧化还原反应滴定、化学计算等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力。