Question

16．已知：①抗壞血酸（C₆H₈O₆）（Vc）溶于水和乙醇，具有抗氧化性，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
②磷酸亞鐵[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]為白藍色單斜晶體，溶于稀酸，不溶于水、乙醇、醋酸．
I．磷酸亞鐵是生產LiFePO₄電池的原料，實驗室利用FeSO₄•7H₂O、Na₂HPO₄•12H₂O及CH₃COONa•3H₂O為原料制備磷酸亞鐵晶體，合成時的主要反應為：
3FeSO₄+2Na₂HPO₄+2CH₃COONa+8H₂O=Fe₃（PO₄）₂•8H₂O↓+3Na₂SO₄+2CH₃COOH
裝置如圖所示：
實驗步驟：
①在50mL干凈的儀器A中加入抗壞血酸（C₆H₈O₆）稀溶液作底液；
②滴入足量Na₂HPO₄與CH₃COONa混合溶液至pH=4；
③滴入含15.2g克FeSO₄的溶液，最終維持pH=6，充分反應后靜置；
④進行過濾和操作b，低溫烘干得到磷酸亞鐵晶體12.8克．
請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是三頸燒瓶；
（2）配制FeSO₄溶液時所用的蒸餾水應先進行的操作是煮沸除去水中的溶解的氧氣．
（3）步驟④操作b的名稱是洗滌，檢驗操作b是否完全的方法是取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈．
（4）抗壞血酸溶液的作用是防止磷酸亞鐵被氧化．
（5）本實驗的產率是76.5%（M[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]=502g•mol^-1）．
Ⅱ．水果和蔬菜中含有豐富的Vc，某研究性學習小組對它探究如下：
探究一：測定果汁中Vc的含量
分別向盛有l(wèi)mL等濃度高錳酸鉀稀溶液的四只試管中逐滴滴加梨汁、橙汁、蘋果汁和0.04%的Vc溶液，邊滴邊振蕩，直至高錳酸鉀溶液褪色，測得以下數(shù)據(jù)：

	梨汁	蘋果汁	橙汁	0.04%的Vc溶液
滴加的滴數(shù)	40	20	10	5

（6）分析數(shù)據(jù)可知，三種果汁中Vc含量最高的是橙汁，其含量為0.02%；（各液體密度上的差別和每一滴的體積差別忽略不計）．
探究二：蔬菜放置時間的長短對其Vc含量是否有影響
（7）請你用新鮮的西紅柿、放置一周的西紅柿、高錳酸鉀稀溶液和必要的儀器設計實驗方案：將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)．．

Answer 1

分析 I．（1）由儀器結構可知，儀器A為三頸燒瓶；
（2）防止Fe²⁺離子被氧化，蒸餾水事先要煮沸除去溶液中的溶解的氧氣；
（3）步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產品，需要采取過濾、洗滌等；檢驗最后一次洗滌液是否含有硫酸根離子判斷洗滌是否完全；
（4）抗壞血酸具有抗氧化性，+2價Fe易被氧化；
（5）根據(jù)Fe原子守恒計算Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的理論產量，進而計算產率；
Ⅱ．（6）水果和蔬菜中含有豐富的Vc會被酸性高錳酸鉀溶液氧化，酸性高錳酸鉀溶液體積一定，加入溶液體積越少說明Vc的含量越高，結合加入5滴0.04%的Vc溶液可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色計算；
（7）取等量的兩種西紅柿的汁滴加高錳酸鉀溶液，記錄下溶液無色時所滴入瓜汁的滴數(shù)．

解答 解：（1）由儀器結構特征，可知儀器A為三頸燒瓶，
故答案為：三頸燒瓶；
（2）Fe²⁺具有強還原性，防止Fe²⁺離子被氧化，蒸餾水事先要煮沸、冷卻，可以除去水中的溶解的氧氣，故答案為：煮沸除去水中的溶解的氧氣；
（3）步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產品，過濾后進行洗滌，操作b的名稱是洗滌，產品表面會附著硫酸根，取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈，
故答案為：洗滌；取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈；
（4）抗壞血酸具有抗氧化性，+2價Fe易被氧化，抗壞血酸溶液的作用是：防止磷酸亞鐵被氧化，
故答案為：防止磷酸亞鐵被氧化；
（5）15.2gFeSO₄的物質的量為$\frac{15.2g}{152g/mol}$=0.1mol，根據(jù)Fe元素守恒，理論上得到Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的質量為0.1mol×$\frac{1}{3}$×502g/mol=16.73g，磷酸亞鐵產率是$\frac{12.8g}{16.73g}$×100%=76.5%，
故答案為：76.5%；
Ⅱ．（6）Vc能使高錳酸鉀溶液褪色，三種水果飲料中，橙汁只滴入10滴溶液即呈無色，而其它兩種則分別需要滴入40滴和20滴，故橙汁中Vc含量最高，而0.04%的標準Vc溶液滴入5滴后溶液為無色，可知橙汁中Vc含量為標準溶液的一半，即橙汁中Vc含量為0.02%，
故答案為：橙汁；0.02%；
（7）將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)，比較判斷，
故答案為：將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)．

點評 本題考查物質制備實驗方案、探究實驗，涉及對儀器識別、物質的分離提純、對操作的分析評價、實驗方案設計、產率計算等，較好的考查學生信息獲取與知識遷移運用能力，題目難度中等．