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)量分數(shù)。實驗按以下步驟進行：

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，則接下來還應進行的操作是___________________；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)量分數(shù)是_______________。

II．有同學提出，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)量分數(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計進行了某氯化鐵與氯化亞鐵混合物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，方案I為沉淀法，方案II滴定法，兩種方案中均是先準確配制一定體積的溶液，然后取樣進行測定，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)量分數(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+、過量的硫酸反應生成Fe2+，干擾原混合物中鐵元素的測定；

（6）Fe與KMnO4反應的離子方程式是：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)量分數(shù)是（10×5bc×10-3mol×56g/mol）÷a=2.8bc/a，故答案為：2.8bc/a。