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(2013?重庆一模)为测定该补血剂样品[主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4?7H2O)]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:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
(1)写出滴定反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

(2)下列滴定方式中,最合理的是
B
B
(夹持部分略去)(填字母序号).

(3)实验前,首先要准确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需
250ml容量瓶
250ml容量瓶
(填仪器名称).
方案二 将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化操作流程如下:

(4)步骤②中除用H2O2外还可以使用的物质是
氯水
氯水

(5)步骤②是否可以省略
,理由是
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
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中一系列操作依次是:过滤、洗涤、
灼烧
灼烧
、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
0.07a
0.07a
g(用含a的代数式表示).
分析: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;
(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;
(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;
方案二:由流程图可知,该实验原理为:将药品中的Fe2+形成溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,再转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量.
(4)步骤②加入有强氧化性试剂,能将Fe2+全部氧化为Fe3+
(5)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;
(7)根据铁元素守恒可知ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,据此计算.
解答:解: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;
故答案为:250mL容量瓶;
方案二:
(3)步骤②加入有强氧化性试剂,能将Fe2+全部氧化为Fe3+,除用H2O2外还可以使用氯水等;
故答案为:氯水;
(5)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: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
ag×
112
160
10
=0.07ag;
故答案为:0.07a.
点评: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,难度中等,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.
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