Question

【題目】現(xiàn)要測定某氯化鐵與氯化亞鐵混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗按以下步驟進(jìn)行：

I．根據(jù)上面流程，回答以下問題：

（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有_______、_______(填儀器名稱)。

（2）加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

（3）將沉淀物灼燒后，冷卻至室溫，用天平稱量其質(zhì)量為b1g，再次加熱并冷卻至室溫，稱量其質(zhì)量為b2g，若b1－b2=0.3g，則接下來還應(yīng)進(jìn)行的操作是___________________；若坩堝質(zhì)量是w1g，坩堝與灼燒后固體總質(zhì)量是w2g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______________。

II．有同學(xué)提出，還可以采用以下方法來測定：

（4）溶解樣品改用了硫酸，而不再用鹽酸，為什么?_____________________________。

（5）選擇的還原劑是否能用鐵_____(填“是”或“否”)，原因是______________________。

（6）)若滴定消耗c mol· L-1KMnO4溶液b mL，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶 膠頭滴管 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0．1g ×100% 過量的鹽酸能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，對KMnO4的滴定過程有干擾 否 如果用鐵做還原劑，會與Fe3+、過量的硫酸反應(yīng)生成Fe2+，干擾原混合物中鐵元素的測定 2.8bc/a

【解析】

本題按照兩種不同的實驗設(shè)計進(jìn)行了某氯化鐵與氯化亞鐵混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方案I為沉淀法，方案II滴定法，兩種方案中均是先準(zhǔn)確配制一定體積的溶液，然后取樣進(jìn)行測定，計算的依據(jù)為鐵元素的質(zhì)量守恒，據(jù)此分析解答。

Ⅰ．（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有250mL容量瓶、膠頭滴管；故答案為：250mL容量瓶、膠頭滴管；

（2）加入氯水將溶液中的Fe2+氧化轉(zhuǎn)變成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（3）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0．1g，因b1－b2=0.3g>0.1g，所以接下來需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0．1g；由鐵元素質(zhì)量守恒可得紅棕色固體中鐵元素就是樣品中的鐵，Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量為（W2-W1）g×；則樣品中鐵元素的質(zhì)量為：（W2-W1）g××=g=7（W2-W1）g，所以樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%，故答案為：再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0．1g；×100%；

II．（4）溶解樣品改用了硫酸，而不再用鹽酸，是因為過量的鹽酸會被酸性KMnO4溶液氧化，對KMnO4的滴定有干擾，故答案為：過量的鹽酸能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，對KMnO4的滴定過程有干擾；

（5）選擇的還原劑不能用鐵，因為如果用鐵做還原劑，會與Fe3+、過量的硫酸反應(yīng)生成Fe2+，從而干擾原混合物中鐵元素的測定；故答案為：否；如果用鐵做還原劑，會與Fe3+、過量的硫酸反應(yīng)生成Fe2+，干擾原混合物中鐵元素的測定；

（6）Fe與KMnO4反應(yīng)的離子方程式是：5Fe2++ MnO4-+8H+= 5Fe3++Mn2++4H2O。n(MnO4-)=bc×10-3mol；則n(Fe2+)= 5bc×10-3mol，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（10×5bc×10-3mol×56g/mol）÷a=2.8bc/a，故答案為：2.8bc/a。