Question

18．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血劑．某課外小組測定該補(bǔ)血劑中鐵元素的含量．實(shí)驗(yàn)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：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水（或雙氧水、稀硝酸），該過程的現(xiàn)象為溶液開始不變色，后變?yōu)檠�紅色
（2）步驟②加入過量H₂O₂的目的是將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺．
（3）步驟③中反應(yīng)的離子方程式是Fe³⁺+3NH₃•H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺
（4）步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．
（5）若實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗，則每片補(bǔ)血劑中含鐵元素的質(zhì)量為0.07a g．

Answer 1

分析 由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血劑中鐵元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯血紅色，該現(xiàn)象用于檢驗(yàn)Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．檢驗(yàn)Fe²⁺可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，再滴加氯水或雙氧水，溶液變?yōu)檠�紅色，說明含有Fe²⁺；
（2）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，由流程圖可知，加入H₂O₂是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，鐵離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵和銨根離子；
（4）步驟④中一系列處理是由氫氧化鐵懸濁液最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質(zhì)量；
（5）根據(jù)鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血劑中鐵的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血劑中鐵元素的含量．
（1）Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，該現(xiàn)象用于檢驗(yàn)Fe³⁺存在，可以加入氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺檢驗(yàn)Fe²⁺，可以先滴加KSCN溶液，溶液不變色，加入氯水（或雙氧水、稀硝酸），發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，溶液變?yōu)檠�紅色，發(fā)生Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，說明含有Fe²⁺，
故答案為：氯水（或雙氧水、稀硝酸）；溶液開始不變色，后變?yōu)檠�紅色；
（2）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，2H⁺+H₂O₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（3）步驟③是將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入氨水，反應(yīng)離子方程式為Fe³⁺+3NH₃•H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃•H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）步驟④中一系列處理是由氫氧化鐵懸濁液最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵，需要過濾、洗滌的氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質(zhì)量，
故答案為：過濾；洗滌；
（5）ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血劑中鐵的質(zhì)量，所以每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag，故答案為：0.07a．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、物質(zhì)分離提純、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力．