Question

鐵是人體不可缺少的微量元素，硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)�．某課外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)�（每片b克）中鐵元素的含量．實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示：

（1）寫出步驟②中反應(yīng)的離子方程式，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向：

 

．
（2）步驟③中若X為氨水，則檢驗(yàn)所得紅褐色懸濁液中主要含有陽離子的實(shí)驗(yàn)方法是：

 

．
（3）步驟④中一系列處理的操作步驟依次為

 

、

 

、灼燒、冷卻、稱量．
（4）若實(shí)驗(yàn)無損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：向藥品中加入硫酸，將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，加入過量的氨水，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再加熱將之轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．
（1）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（2）銨鹽可以和強(qiáng)堿之間反應(yīng)生成堿性氣體氨氣，據(jù)此回答判斷；
（3）氫氧化鐵沉淀過濾、洗滌、干燥，可以得到氫氧化鐵固體，加熱，可以得到氧化鐵；
（4）根據(jù)鐵元素守恒來計(jì)算．

解答： 解：由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：向藥品中加入硫酸，將藥品中的Fe²⁺形成溶液，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，加入過量的氨水，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再加熱將之轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量．
（1）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，鐵元素的化合價(jià)升高值=氧元素的化合價(jià)降低值=2，電子轉(zhuǎn)移情況如下，故答案為：；
（2）加入過量的氨水，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，所得紅褐色懸濁液中主要含有陽離子銨根離子，銨根離子實(shí)驗(yàn)方法是：過濾取濾液，加NaOH溶液加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則含NH₄⁺，故答案為：過濾取濾液，加NaOH溶液加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則含NH₄⁺；
（3）Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，將之過濾、洗滌、干燥，可以得到氫氧化鐵固體，加熱，可以得到氧化鐵，故答案為：過濾；洗滌； 
（4）得到的ag固體是氧化鐵，鐵元素的質(zhì)量是a×

112

160

×100%=

7a

10

g，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖�鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

7a 10

10b

×100%=

7a

b

%，故答案為：

7a

b

%．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道物質(zhì)的分離和提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析和探究能力，注意元素守恒思想在計(jì)算中的應(yīng)用，難度中等．