Question

16．已知：①抗壞血酸（C₆H₈O₆）（Vc）溶于水和乙醇，具有抗氧化性，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
②磷酸亞鐵[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]為白藍(lán)色單斜晶體，溶于稀酸，不溶于水、乙醇、醋酸．
I．磷酸亞鐵是生產(chǎn)LiFePO₄電池的原料，實(shí)驗(yàn)室利用FeSO₄•7H₂O、Na₂HPO₄•12H₂O及CH₃COONa•3H₂O為原料制備磷酸亞鐵晶體，合成時(shí)的主要反應(yīng)為：
3FeSO₄+2Na₂HPO₄+2CH₃COONa+8H₂O=Fe₃（PO₄）₂•8H₂O↓+3Na₂SO₄+2CH₃COOH
裝置如圖所示：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①在50mL干凈的儀器A中加入抗壞血酸（C₆H₈O₆）稀溶液作底液；
②滴入足量Na₂HPO₄與CH₃COONa混合溶液至pH=4；
③滴入含15.2g克FeSO₄的溶液，最終維持pH=6，充分反應(yīng)后靜置；
④進(jìn)行過濾和操作b，低溫烘干得到磷酸亞鐵晶體12.8克．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是三頸燒瓶；
（2）配制FeSO₄溶液時(shí)所用的蒸餾水應(yīng)先進(jìn)行的操作是煮沸除去水中的溶解的氧氣．
（3）步驟④操作b的名稱是洗滌，檢驗(yàn)操作b是否完全的方法是取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈．
（4）抗壞血酸溶液的作用是防止磷酸亞鐵被氧化．
（5）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是76.5%（M[Fe₃（PO₄）₂•8H₂O]=502g•mol^-1）．
Ⅱ．水果和蔬菜中含有豐富的Vc，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)它探究如下：
探究一：測(cè)定果汁中Vc的含量
分別向盛有l(wèi)mL等濃度高錳酸鉀稀溶液的四只試管中逐滴滴加梨汁、橙汁、蘋果汁和0.04%的Vc溶液，邊滴邊振蕩，直至高錳酸鉀溶液褪色，測(cè)得以下數(shù)據(jù)：

	梨汁	蘋果汁	橙汁	0.04%的Vc溶液
滴加的滴數(shù)	40	20	10	5

（6）分析數(shù)據(jù)可知，三種果汁中Vc含量最高的是橙汁，其含量為0.02%；（各液體密度上的差別和每一滴的體積差別忽略不計(jì)）．
探究二：蔬菜放置時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)其Vc含量是否有影響
（7）請(qǐng)你用新鮮的西紅柿、放置一周的西紅柿、高錳酸鉀稀溶液和必要的儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個(gè)燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)．．

Answer 1

分析 I．（1）由儀器結(jié)構(gòu)可知，儀器A為三頸燒瓶；
（2）防止Fe²⁺離子被氧化，蒸餾水事先要煮沸除去溶液中的溶解的氧氣；
（3）步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產(chǎn)品，需要采取過濾、洗滌等；檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含有硫酸根離子判斷洗滌是否完全；
（4）抗壞血酸具有抗氧化性，+2價(jià)Fe易被氧化；
（5）根據(jù)Fe原子守恒計(jì)算Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的理論產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)率；
Ⅱ．（6）水果和蔬菜中含有豐富的Vc會(huì)被酸性高錳酸鉀溶液氧化，酸性高錳酸鉀溶液體積一定，加入溶液體積越少說明Vc的含量越高，結(jié)合加入5滴0.04%的Vc溶液可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色計(jì)算；
（7）取等量的兩種西紅柿的汁滴加高錳酸鉀溶液，記錄下溶液無色時(shí)所滴入瓜汁的滴數(shù)．

解答 解：（1）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器A為三頸燒瓶，
故答案為：三頸燒瓶；
（2）Fe²⁺具有強(qiáng)還原性，防止Fe²⁺離子被氧化，蒸餾水事先要煮沸、冷卻，可以除去水中的溶解的氧氣，故答案為：煮沸除去水中的溶解的氧氣；
（3）步驟是分離不溶的固體與液體得到磷酸亞鐵粗產(chǎn)品，過濾后進(jìn)行洗滌，操作b的名稱是洗滌，產(chǎn)品表面會(huì)附著硫酸根，取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈，
故答案為：洗滌；取最后一次洗滌濾出液1-2mL于試管，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明洗滌干凈；
（4）抗壞血酸具有抗氧化性，+2價(jià)Fe易被氧化，抗壞血酸溶液的作用是：防止磷酸亞鐵被氧化，
故答案為：防止磷酸亞鐵被氧化；
（5）15.2gFeSO₄的物質(zhì)的量為$\frac{15.2g}{152g/mol}$=0.1mol，根據(jù)Fe元素守恒，理論上得到Fe₃（PO₄）₂•8H₂O的質(zhì)量為0.1mol×$\frac{1}{3}$×502g/mol=16.73g，磷酸亞鐵產(chǎn)率是$\frac{12.8g}{16.73g}$×100%=76.5%，
故答案為：76.5%；
Ⅱ．（6）Vc能使高錳酸鉀溶液褪色，三種水果飲料中，橙汁只滴入10滴溶液即呈無色，而其它兩種則分別需要滴入40滴和20滴，故橙汁中Vc含量最高，而0.04%的標(biāo)準(zhǔn)Vc溶液滴入5滴后溶液為無色，可知橙汁中Vc含量為標(biāo)準(zhǔn)溶液的一半，即橙汁中Vc含量為0.02%，
故答案為：橙汁；0.02%；
（7）將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個(gè)燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)，比較判斷，
故答案為：將新鮮西紅柿和放置一周的西紅柿分別搗碎，用紗布將汁液分別擠入兩個(gè)燒杯中，向取有等量高錳酸鉀稀溶液的兩支試管中，分別滴入上述兩種西紅柿汁，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液剛好褪色，記錄滴數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案、探究實(shí)驗(yàn)，涉及對(duì)儀器識(shí)別、物質(zhì)的分離提純、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)率計(jì)算等，較好的考查學(xué)生信息獲取與知識(shí)遷移運(yùn)用能力，題目難度中等．