Question

12．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)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⁺+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、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250mL容量瓶（填儀器名稱）．
（2）上述實驗中KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是A．
A．稀硫酸　　B．濃硝酸　　C．稀硝酸　　D．稀鹽酸
（3）某同學設計的下列滴定方式中，最合理的是B（夾持部分略去）（填字母序號）如圖．

方案二　重量法　操作流程如下：

（4）步驟②是否可以省略不能，F(xiàn)e²⁺與堿反應后不能保證Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準確計算Fe的含量．
（5）步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．
（6）假設實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量0.07ag（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 方案一：（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；
（2）酸化KMnO₄溶液的酸本身不能具有還原性，如果有還原要被高錳酸鉀氧化，本身也不能具有強氧化性，所以只能選硫酸；
（3）酸性溶液或強氧化性溶液應用酸式滴定管；
方案二：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；
（4）Fe²⁺與堿反應后不能保證Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準確計算Fe的含量；
（5）步驟④中一系列處理是由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，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量；
（6）根據(jù)鐵元素守恒可知ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，據(jù)此計算．

解答 解：方案一：（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；
故答案為：250mL容量瓶；
（2）酸化KMnO₄溶液的酸本身不能具有還原性，如果有還原性要被高錳酸鉀氧化，本身也不能具有強氧化性，所以只能選硫酸，故答案為：A；
（3）酸性溶液或強氧化性溶液應用酸式滴定管，故答案為：B；
方案二：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．
（4）Fe²⁺與堿反應后不能保證Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準確計算Fe的含量，故步驟②不能省略；
故答案為：不能，F(xiàn)e²⁺與堿反應后不能保證Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，加熱不能得到純凈的Fe₂O₃，故無法準確計算Fe的含量；
（6）ag氧化鐵中鐵元素的質量即為10片補血劑中鐵的質量，所以每片補血劑含鐵元素的質量=$\frac{ag×\frac{112}{160}}{10}$=0.07ag；
故答案為：0.07a；

點評 本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解、物質分離提純、元素化合物性質、氧化還原反應滴定、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．