Question

【題目】某氯化鐵與氯化亞鐵的混合物，現要測定其中鐵元素的質量分數，實驗按以下步驟進行：

Ⅰ.請根據上面流程，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)請寫出加入溴水發生的離子反應方程式：_______________________________________。

(3)將沉淀物加熱，冷卻至室溫，用天平稱量其質量為b1g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為b2g，若b1－b2＝0.3 g，則接下來還應進行的操作是______________________________。若蒸發皿質量是W1g，蒸發皿與加熱后固體總質量是W2g，則樣品中鐵元素的質量分數是____________。

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)若滴定用掉cmol·L－1KMnO4溶液bmL，則樣品中鐵元素的質量分數是________________________。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶 膠頭滴管2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1 g過量的鹽酸對后面KMnO4的滴定有干擾否 如果用鐵作還原劑，會與過量的硫酸反應生成Fe2＋，干擾鐵元素的測定

【解析】

Ⅰ、（1）根據配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶；

（2）根據Br2具有氧化性，能氧化Fe2+；為了使Fe3+充分沉淀，氨水要過量；

（3）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g；根據鐵元素質量守恒，即紅棕色固體（ Fe2O3）中的鐵就是樣品中鐵，根據質量分數的公式求出鐵元素的質量分數；

Ⅱ、（1）溶解樣品若用鹽酸，用高錳酸鉀若用滴定時會氧化氯離子，影響實驗測定結果；

（2）某氯化鐵與氯化亞鐵的混合物．現要測定其中鐵元素的質量分數，加入鐵做還原劑和過量的硫酸反應生成亞鐵離子，會增加鐵元素的量對測定結果產生誤差；

（3）依據高錳酸鉀和亞鐵離子的氧化還原反應定量關系計算．

Ⅰ、（1）因配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶；故答案為：250mL容量瓶；膠頭滴管；

（2）因Br2具有氧化性，能氧化Fe2+，該反應的離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，故答案為：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；

（3）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g；因鐵元素質量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，Fe2O3中鐵元素的質量為（W2-W1）g×112/160；樣品中鐵元素的質量分數是 故答案為：再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g；

Ⅱ．（4）高錳酸鉀具有強氧化性，加入鹽酸，溶液中的氯離子會被氧化，多消耗高錳酸鉀，產生實驗測定誤差，故答案為：過量的鹽酸對后面KMnO4的滴定有干擾；

（5）還原劑不能用鐵，因為鐵和過量硫酸反應生成硫酸亞鐵，再用高錳酸鉀滴定，多消耗氧化劑產生誤差，干擾原混合物的鐵元素的測定；故答案為：否；如果用鐵做還原劑，會與過量的硫酸反應生成Fe2+，干擾鐵元素的測定；

（6）依據反應5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；依據定量關系計算得到：設鐵元素質量分數為X%，

5Fe　　　～　　　5Fe2＋　　～　　KMnO4

5×56　　　　　　　　　　　　　 1 mol

a×25.00/250.00×X%　　　　　c×b×10－3mol