Question

20．铁是人体不可缺少的微量元素，摄入含铁的化合物可补充铁．“速力菲”是市场上一种常见的补铁药品，其说明书部分内容摘录如下：
【规格】每片含琥珀酸亚铁0.1g
【适应症】用于缺铁性贫血症，预防及治疗用．
【贮藏】避光、密封、在干燥处保存．
【药物相互作用】与维生素C同服，可增加本品吸收；该药片在水和乙醇中溶解度不大

该药品中Fe²⁺会缓慢氧化．国家规定该药物中Fe²⁺的氧化率（已经被氧化Fe²⁺的质量与Fe²⁺总质量的比值）超过10.00% 即不能再服用．
（1）实验室可采用H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液，对“速力菲”中的Fe²⁺进行滴定（假设药品中其他成份不与KMnO₄反应）．滴定过程发生如下反应，请补充完整：
5Fe²⁺+1MnO₄^-+=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
（2）实验前，称量含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”20.0g，将其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，配制时图1下列仪器肯定不需要的是烧瓶（园底烧瓶）分液漏斗．（填名称）
（3）取配制好的溶液20.00ml于锥形瓶中，用0.1000mol/L^-1的KMnO₄溶液滴定，某同学设计了图2滴定方式（夹持部分略去），最合理的是b（填字母序号）；若滴定过程中，锥形瓶中待测液飞溅出来，则测出的Fe²⁺的氧化率偏高（填偏高、偏低或不变）．
（4）三次操作读数如下：

序号	V初	V末	V标
1	0.10mL	9.71mL	9.61mL
2	1.50mL	11.09mL	9.59mL
3	0.50mL	11.10mL	11.60mL

计算该“速力菲”补铁药品Fe²⁺的氧化率为16%．

Answer 1

分析 （1）亚铁离子被酸性溶液中的高锰酸钾反应生成铁离子和锰离子、水；
（2）配制溶液的操作步骤选择需要的仪器；
（3）高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能使用碱式滴定管盛放，应该选用酸式滴定管，若滴定过程中，锥形瓶中待测液飞溅出来，测定的亚铁离子增大；
（4）分析可知标准溶液体积．实验3误差太大舍去，依据实验1、2计算平均值，结合化学方程式定量关系计算亚铁离子反应的物质的量，该药品中Fe²⁺会缓慢氧化．国家规定该药物中Fe²⁺的氧化率（已经被氧化Fe²⁺的质量与Fe²⁺总质量的比值）计算氧化率；

解答 解：（1）MnO₄^-中Mn的化合价由+7价降为+2价，变化5，Fe²⁺中Fe由+2价升为+3价，变化1价，根据化合价升降总数相等和质量守恒得：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：5，1，8H⁺，1，5Fe³⁺，4H₂O；
（2）实验前，称量含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”20.0g，将其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，配制时图1下列仪器肯定不需要的是分液漏斗、圆底烧瓶，
故答案为：烧瓶（园底烧瓶） 分液漏斗；
（3）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应该用酸式滴定管盛放，所以a错误、b正确，若滴定过程中，锥形瓶中待测液飞溅出来，测定的亚铁离子增大，亚铁离子氧化率增大，
故答案为：b；偏高；
 （4）实验前，称量含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”20.0g，铁元素质量=20.00%×20.0g=4.0g，将其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成250ml溶液，取配制好的溶液20.00ml于锥形瓶中，用0.1000mol/L^-1的KMnO₄溶液滴定，分析可知标准溶液体积．实验3误差太大舍去，平均消耗标准溶液体积V=$\frac{9.61ml+9.59ml}{2}$=9.6ml，
                        MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
                         1               5
0.0096L×0.1000mol/L^-1    n
n=0.0048mol，
配制成250ml溶液中铁元素物质的量=$\frac{250}{20}$×0.0048mol=0.06mol，
该“速力菲”补铁药品Fe²⁺的转化率=$\frac{0.06mol×56g/mol}{4.0g}$×100%=84%，
国家规定该药物中Fe²⁺的氧化率（已经被氧化Fe²⁺的质量与Fe²⁺总质量的比值），则该“速力菲”补铁药品Fe²⁺的氧化率为16%，
故答案为：16．

点评 本题考查了中和滴定、化学方程式书写、化学计算等知识，题目难度中等，主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，增强了学生整合知识的能力．