Question

14．FeSO₄•7H₂O广泛用于医药和工业领域．以下是FeSO₄•7H₂O的实验室制备流程图．

根据题意完成下列填空：
（1）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是（用离子方程式回答）Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
以下是测定某补血剂（FeSO₄•7H₂O）中铁元素含量的流程图．根据题意完成下列填空：

（2）步骤Ⅲ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm³的浓硫酸配制，所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及100mL容量瓶．
（3）步骤Ⅴ一系列操作依次是：①过滤②洗涤③灼烧④冷却⑤称量⑥恒重操作．操作⑥的目的是保证得到纯净的氧化铁．
（4）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量0.07ag（用含a的代数式表示）．

Answer 1

分析 废铁屑中含有酯类油污，Na₂CO₃为强碱弱酸盐，CO₃^2-水解生成HCO₃^-和OH^-，升高温度促进CO₃^2-水解，碱促进油脂水解，然后过滤洗涤，加入稀硫酸，发生反应II为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，趁热过滤、冷却结晶，过滤洗涤得到FeSO₄•7H₂O．
（1）废铁中含氧化铁，因最终溶液是FeSO₄溶液，氧化铁和硫酸生成硫酸铁、铁和硫酸铁生成硫酸亚铁；
将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到沉淀，向滤液中加入双氧水，发生反应2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，向溶液中加入过量X溶液生成红褐色沉淀，则X为碱，将红褐色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe₂O₃．
（2）配制一定物质的量浓度溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶以及胶头滴管等；
（3）步骤Ⅴ由氢氧化铁灼烧成氧化铁，经过一系列操作依次是：①过滤②洗涤③灼烧④冷却⑤称量⑥恒重操作，操作⑥的目的是确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁；
（4）根据铁原子守恒计算．

解答 解：（1）废铁中含氧化铁，无需制备前除去，因最终溶液是FeSO₄溶液，氧化铁和硫酸生成硫酸铁、铁和硫酸铁生成硫酸亚铁，离子方程式为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（2）根据配制一定物质的量浓度的硫酸溶液的步骤可知，配制过程中使用的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，所以还需要100mL容量瓶，
故答案为：100mL容量瓶；
（4）步骤Ⅴ一系列操作依次是：①过滤②洗涤③灼烧④冷却⑤称量⑥恒重操作，操作⑥的目的是确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁，保证得到纯净的氧化铁，
故答案为：灼烧；保证得到纯净的氧化铁；
（5）ag中m（Fe）=$\frac{112}{160}$×ag=0.7ag，则每片药品中Fe的质量为0.07ag，
故答案为：0.07a．

点评 本题考查物质的分离和提纯、物质含量的测定，侧重考查分析、计算、基本操作能力，明确每一步发生的反应是解本题关键，知道物质分离和提纯的基本方法，题目难度中等．