Question

【題目】Ⅰ：硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫藥上作補血劑。為測定補血劑中鐵元素的含量，某化學興趣小組設計了兩套實驗方案：

方案一　滴定法　用酸性KMnO4溶液滴定測定鐵元素的含量。

反應原理：5Fe2＋＋MnO＋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250 mL，配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需_________________(填儀器名稱)。

（2）某同學設計的下列滴定方式中，最合理的是___________(夾持部分略去)(填字母序號)。

方案二　重量法　操作流程如下：

（3）若省略步驟②，則加入過量X溶液后會產生白色沉淀，請寫出該沉淀在空氣中變質的方程式：______________________________________________。

（4）步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。

II：六水合硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]為淺綠色晶體，易溶于水，不溶于酒精，在水中的溶解度比FeSO4或(NH4)2SO4都要小。實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：

圖1圖2

步驟1：鐵屑的處理。將廢鐵屑放入熱的碳酸鈉溶液中浸泡幾分鐘后，用圖1所示的傾析方法分離出固體并洗滌、干燥。

步驟2：FeSO4溶液的制備。向錐形瓶中加入30mL的3 mol·L－1H2SO4溶液，再加入過量的鐵屑，加熱至充分反應為止。趁熱過濾(如圖2所示)，收集濾液和洗滌液。

步驟3：六水合硫酸亞鐵銨的制備。向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，所得溶液經過一系列操作、洗滌后得到六水合硫酸亞鐵銨晶體。

請回答下列問題：

（1）趁熱過濾的目的和理由是________________________________________________。

（2） ①步驟3中的一系列操作包括：_________________________________。

②洗滌硫酸亞鐵銨晶體最好用什么試劑：_________________________________。

Answer 1

【答案】Ⅰ：（1） 250mL容量瓶

（2） B

（3） 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3

II：（1）過濾掉混合物中的鐵屑，減少溶質硫酸亞鐵銨的損失。

（2）蒸發濃縮 冷卻結晶 過濾 乙醇

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250mL，配制時需要的儀器有天平、藥匙、玻棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶，即還缺少250mL容量瓶；

（2）酸性溶液或強氧化性溶液應用酸式滴定管，即應該用酸式滴定管盛放酸性高錳酸鉀溶液，答案選B；

（3）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；其中氫氧化亞鐵易被氧化為氫氧化鐵，反應的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3；

II、（1）溶液趁熱過濾是為了防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失，即趁熱過濾的目的和理由是過濾掉混合物中的鐵屑，減少溶質硫酸亞鐵銨的損失。

（2）加入（NH4）2SO4固體后，溶液表面出現晶膜時，停止加熱，采取蒸發濃縮、冷卻結晶方法，因此從溶液中獲得晶體的操作即①步驟3中的一系列操作包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾；

（3）由于硫酸亞鐵銨晶體不溶于乙醇，所以可以用乙醇洗去晶體表面的水。