Question

（共17分）硫酸亞鐵晶體（FeSO₄·7H₂O）在醫藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：

請回答下列問題：
（1）證明步驟①濾液中含有Fe²⁺的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加            ，該過程的現象為：                 。
（2）步驟②加入過量H₂O₂的目的：                   。
（3）步驟③中反應的離子方程式：                            。
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、         、灼燒、         、稱量。
（5）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量         g。
（6）該小組有些同學認為用KMnO₄溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定。
（5Fe²⁺+MnO₄^—+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①實驗前，首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液250mL，配制時需要的儀器除天平、玻棒、燒杯、膠頭滴管外，還需               。
②上述實驗中的KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是         。
a.稀硝酸   b.稀硫酸    c.稀鹽酸    d.濃硝酸
③滴定到終點時的現象描述為       ________________

Answer 1

（1）H₂O₂或氯水   滴加KSCN溶液不變色，再滴加H₂O₂（或氯水）后，溶液變紅色（每空2分）
（2）將Fe²⁺氧化成Fe³⁺  （2分）
（3）Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓或Fe³⁺+3NH₃·H₂O=Fe(OH)₃↓+3NH₄⁺（2分）
（4）洗滌、冷卻（每空1分）
（5）0.07a （2分）
（6）①250mL容量瓶   （2分）      ② b （1分）  
③滴入一滴KMnO4溶液，恰好變為紫紅色，且半分鐘內不褪色（或不恢復原色） （2分）

試題分析：本實驗是通過將補血劑研碎，加入H₂SO₄溶解，通過過濾，將不溶物除去，而此時的溶液中，鐵元素以Fe^2＋的形式存在，因為不穩定，所以加入強氧化劑H₂O₂將之氧化成Fe^3＋，接著加入過量的堿，生成Fe(OH)₃的紅褐色沉淀，經過過濾、洗滌、灼燒、冷卻，將得到紅棕色的Fe₂O₃粉末來測定鐵元素的含量。
（1）證明濾液中有Fe^2＋，可以通過加入KSCN溶液，沒顏色變化，再加入強氧化劑，像氯水、過氧化氫等將之氧化，此時溶液變成血紅色來證明。
（2）因為Fe^2＋不穩定，所以常常通過加氧化劑把它氧化成穩定的Fe^3＋。
（3）Fe^3＋與堿反應，有兩種形式，一種是和強堿反應，則Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓，一種是和弱堿氨水反應，則Fe³⁺+3NH₃·H₂O=Fe(OH)₃↓+3NH₄⁺。
（5）FeSO₄·7H₂O中的鐵元素最終是形成Fe₂O₃，
即2FeSO₄·7H₂O～Fe₂O₃
556       160
X       
則X=0.35a，即每片補血劑中含FeSO₄·7H₂O(0.35a) g,則每片含鐵元素的質量為
(6)①因為要配置250ml的KMnO₄溶液，故需要250ml的容量瓶，注意，常用的容量瓶有100ml、250ml、500ml和1000ml。
②加入的酸，盡量避免引入新的雜質，故選稀硫酸。
③Mn²⁺是無色，MnO₄^—是紫紅色，判斷到達終點的依據是滴入一滴KMnO₄溶液，恰好變為紫紅色，且半分鐘內不褪色。^2＋和Fe^3＋相關性質的考核。
點評：本題考查了有關Fe^2＋和Fe^3＋的性質，要求學生掌握Fe^2＋和Fe^3＋的檢驗以及鐵的重要化合物間的轉化，除此，還要認識到一些實驗室中的常識，如容量瓶的使用等。