Question

鐵是人體不可缺少的微量元素，攝入含鐵的化合物可補充鐵。“速力菲”是市場上一種常見的補鐵藥品，下表是說明書的部分內容。

[規格]每片含琥珀酸亞鐵 [適應癥]用于缺鐵性貧血癥，預防及治療用。 [用量用法]成人預防量/日，成人治療量—/日。 小兒用量預防量— /日，治療量—/日 [貯藏]避光、密封、在干燥處保存。

 
（1）該藥品中Fe²⁺會緩慢氧化。國家規定該藥物中Fe²⁺的氧化率（已經被氧化Fe²⁺的質量與Fe²⁺總質量的比值）超過10.00% 即不能再服用。
①實驗室可采用H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液，對“速力菲”中的Fe²⁺進行滴定(假設藥品中其他成份不與KMnO₄反應)。請寫出該反應的離子方程式：                                  。
②實驗前，首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液250 mL，配制時需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需          。
③某同學設計了下列滴定方式（夾持部分略去），最合理的是       。（填字母序號）

（2）稱量上述含鐵元素質量分數為20.00%的“速力菲”10.00 g，將其全部溶于稀H₂SO₄中，配制成1000 ml溶液，取出20.00 ml，用0.01000 mol?L^-1的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12.00 ml ，該藥品中Fe²⁺的氧化率為                 。
（3）已知琥珀酸為二元有機羧酸，含23.6 g琥珀酸的溶液與4.0 mol?L^-1 100.0 ml的氫氧化鈉溶液恰好完全中和。核磁共振氫譜分析顯示，琥珀酸分子譜圖上只有兩組吸收峰。寫出琥珀酸溶液與氫氧化鈉溶液完全中和的化學方程式(有機物寫結構簡式)                                        。

Answer 1

（1）①5Fe²⁺+MnO^-₄+8H⁺＝5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O(2分) ②250ml容量瓶(2分)③b(2分)
（2）16.00% (3分)
（3）HOOC－CH₂CH₂－COOH＋2NaOH→NaOOC－CH₂CH₂－COONa＋2H₂O (3分)

試題分析：（1）①Fe²⁺具有還原性，倍氧化會生成成Fe³⁺，高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化亞鐵離子，其中MnO₄^-中Mn的化合價由+7價降為+2價，變化5，Fe²⁺中Fe由+2價升為+3價，變化1，根據化合價升降總數相等和質量守恒得反應的離子方程式為5Fe²⁺+MnO^-₄+8H⁺＝5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O。
②要精確配制一定物質的量濃度的KMnO₄溶液250 mL，配制時需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需250ml容量瓶。
③a、高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，故a錯誤；b、高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應用酸式滴定管盛裝，滴定時為便于觀察顏色變化，滴定終點顏色由淺變深易于觀察，應將高錳酸鉀滴到待測液中，故b正確；c、硫酸亞鐵溶液顯酸性，應該放在酸式滴定管中，同時滴定終點顏色由深變淺深不易于觀察，故c錯誤，答案選b。
（2）由MnO₄^-～5Fe²⁺，可得1000.00mL溶液含有的Fe²⁺的物質的量n(Fe²⁺)＝0.01 mol/L×12.00×10^-3L×5×＝0.03 mol，m(Fe²⁺)＝0.03 mol×56 g/mol＝1.68 g，所以Fe²⁺的氧化率＝＝16.00%。
（3）消耗氫氧化鈉的物質的量是0.4mol，當琥珀酸為一元酸時，根據與堿反應的關系，其相對分子質量為23.6÷0.4＝59，不符合有機物組成原則；當琥珀酸為二元酸時，其相對分子質量為23.6÷0.2＝118，又琥珀酸分子中有兩種位置不同的氫原子，所以琥珀酸的結構簡式為HOOC-CH₂-CH₂-COOH，因此琥珀酸溶液與氫氧化鈉溶液完全中和的離子方程式為HOOC－CH₂CH₂－COOH＋2NaOH→NaOOC－CH₂CH₂－COONa＋2H₂O。