问题 实验题

为测定某补血剂样品〔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

⑴写出滴定反应的离子方程式                              

(2)下列滴定方式中,最合理的是         (夹持仪器略去)(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酸性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_                 (填仪器名称)。

(4)若某同学取5片补血剂样品配成100 mL溶液,取20. 00 mL试样,用浓度为c1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,耗去V1 mL,则每片补血剂含铁元素的质量_    g(用代数式表示)。

方案二:将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化。操作流程如下:

(5)步骤②中用H2O2的目的是_            _。

(6)步骤④中一系列操作依次是: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为_      g(用含a的代数式表示)。

(8)若某同学设计以原电池的形式实现Fe2+至Fe3+的转化,正极通人O2,电解质溶液为稀硫酸,请写出正极的电极反应式                 

答案

(15分(1)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (2分) (2)B (1分)

(3)50mL容量瓶(2分,不答规格得0分) (4)0.28c1v1(2分)

(5)将Fe2氧化成Fe3(2分) (6)灼烧 (1分) (7)0.07a (2分)

(8)O2+4e+4H=2H2O(2分)

题目分析:(1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,MnO4被还原为Mn2+,同时生成水,反应离子方程式为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,装置A和C中均是碱式滴定管,所以B最合适。

(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、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶,远程还缺少250mL容量瓶。

(4)消耗高锰酸钾得物质的量是0.001c1v1mol,根据方程式可知,亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol,则5片补血剂样品中亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol×=0.025c1v1mol,所以每片补血剂样品中亚铁离子的物质的量是0.005c1v1mol,因此每片补血剂含铁元素的质量是0.005c1v1mol×56g/mol=0.28c1v1g。

(5)要将亚铁离子氧化生成铁离子,则需要加入氧化剂。双氧水是常用的绿色氧化剂,因此双氧水的作用是将Fe2氧化成Fe3

(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、洗涤氢氧化铁,然后灼烧生成的氧化铁,冷却后称量氧化铁的质量。

(7)根据铁原子守恒可知,ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以每片补血剂含铁元素的质量为=0.07ag;

(8)原电池中正极得到电子,发生还原反应。氧气在正极通入,且溶液显酸性,所以正极电极反应式为O2+4e+4H=2H2O。

单项选择题
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