Question

（14分）FeSO₄·7H₂O廣泛用于醫藥和工業領域，以下是FeSO₄·7H₂O的實驗室制備流程圖。根據題意完成下列填空：

(1)鐵屑與稀硫酸反應前，應用10% Na₂CO₃溶液浸泡幾分鐘，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分離并洗滌鐵屑。
(2)操作a為_______________。
(3)最后得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；
②____________________。
(4) FeSO₄·7H₂O是某些補血劑的主要成分，實驗室要測定某補血劑中鐵元素的含量。
I．方案一：可用KMn0₄溶液進行氧化還原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 ^{- 2} mol·L-¹的KMnO₄溶液時，所用的儀器有天平、藥匙、燒杯、玻璃棒，還有___________（填儀器名稱）。在配制過程中，下列說法正確的是____________（填序號字母）。

A．KMnO4溶于水不放熱，可以直接在容量瓶中溶解

B．容量瓶洗滌后不需干燥即可直接用于實驗

C．定容后搖勻，凹液面低于刻度線，再加水至凹液面最低點與刻度線相平

D．如果定容時加水超過刻度線必須毓配制

II．方案二：將FeSO₄·7H₂O最終轉化為Fe₂O₃，測定質量變化，操作流程如下：

①步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、______、冷卻、稱量。
②假設實驗過程中Fe無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量______g（用含a的代數式表示）。
③若步驟③加入X溶液的量不足，則最后測出每片補血劑含鐵元素的質量將______（填“偏大，’．“偏小”或“不變”）。

Answer 1

（1）除去廢鐵屑表面的油污（1分），傾倒法（1分） （2）趁熱過濾（2分）
（3）減少洗滌過程中FeSO₄·7H₂O的損耗（2分）
（4）I.100ml容量瓶、膠頭滴管（2分） BD（2分）
Ⅱ.①灼燒（1分） ②0.07a（2分） ③偏小（1分）

解析試題分析：（1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液顯堿性，酯在堿性條件下完全水解，所以可用純堿溶液除油污。鐵是不溶于水的金屬，要分離鐵可以直接傾倒法。
（2）根據硫酸亞鐵溶液的后續操作是冷卻結晶可知，操作a應該是趁熱過濾得到硫酸亞鐵溶液。
（3）由于硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高二增大，因此用冰水洗滌的另一個目的是減少洗滌過程中FeSO₄·7H₂O的損耗。
I.（4）100mL 1.00×10 ^{- 2} mol·L-¹的KMnO₄溶液時，所用的儀器有天平、藥匙、燒杯、玻璃棒，還需要有100ml容量瓶、膠頭滴管；A、配制任何溶液都不能在容量瓶中溶解溶質，A不正確；B、由于容量瓶中含有蒸餾水對實驗結果不會造成影響，所以容量瓶洗滌后不需干燥即可直接用于實驗，B正確；C、定容后搖勻，凹液面低于刻度線，再加水至凹液面最低點與刻度線相平，則容量瓶中溶液的體積增加，濃度偏低，C不正確；D、如果定容時加水超過刻度線必須重新配制，D正確，答案選BD。
Ⅱ.①步驟④最終得到氧化鐵固體，所以其過程為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量、恒重．故答案為：灼燒；
②agFe₂O₃中Fe元素質量為：ag×=0.7ag，由鐵元素守恒，1片補血劑中鐵元素質量為0.07ag，故答案為：0.07a。
③若步驟③加入X溶液的量不足，則導致溶液中鐵離子不能完全轉化為氫氧化鐵，因此最后測出每片補血劑含鐵元素的質量將偏小。
考點：考查物質制備工藝流程的有關判斷、物質含量測定實驗方案設計與評價等