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实验室有某氯化铁与氯化亚铁的混合物．现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

I．请根据上面流程，圆答以下问题：
（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有、（填仪器名称）
（2）将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量其质量为b₁ g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂ g，若b₁-b₂，则视为灼烧充分；灼烧样品所需要的仪器有酒精灯、三脚架、、、、坩埚钳．
（3）若蒸发皿质量是W₁g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是．
II．有同学提出，还可以采用以下方法来测定：

（4）在量取待测液和滴定过程中需要用到的滴定管是（填番号）
A．一支酸式滴定管和一支碱式滴定管　　B两支酸式滴定管　　C两支碱式滴定管
（5）滴定终点的现象为；
（6）若滴定用掉c mol/L KMnO₄溶液bmL，则样品中铁元素的质量分数是（已知酸性条件下MnO₄^-被还原为Mn²⁺）
（7）在试验过程中，下列操作可能造成铁元素的质量分数偏高的是__（填番号）
A．溶解样品时用稀盐酸代替稀硫酸
B．用铁单质做还原剂
C．量取滤液时未润洗对应滴定管
D．滴定前读数时满定管内无气泡，滴定后有气泡残留在滴定管尖端
E．配制c mol/L KMnO₄标准溶液时未将洗涤液一并转移入容量瓶
F．试验时在锥形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待测液．

解：Ⅰ、（1）因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
（2）为了减少误差，需再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；固体灼烧需要坩埚，泥三角，玻璃棒，故答案为：小于0.1g；坩埚；泥三角；玻璃棒；
（3）因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe₂O₃中铁元素的质量为（W₂-W₁）g× $\text{[math]}$ ；样品中铁元素的质量分数是 $\text{[math]}$ ×100%，
故答案为： $\text{[math]}$ ×100%；
Ⅱ、（4）量取待测液和滴定过程中需要酸式滴定管滴定过程中装标准液高锰酸钾溶液，量取待测液亚铁离子和铁离子的溶液显酸性；需要两支酸式滴定管，故选B；
（5）滴定终点是利用高锰酸钾溶液呈紫红色来指示反应终点，现象为当滴入最后一滴试液时，锥形瓶内溶液颜色变为紫红色且半分钟内不褪色，
故答案为：当滴入最后一滴试液时，锥形瓶内溶液颜色变为紫红色且半分钟内不褪色；
（6）设铁元素质量分数为X%，依据反应5Fe²⁺+MnO₄^-+8H+=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
5Fe²⁺～5Fe³⁺～KMnO₄
5×56 1
a×X%× $\text{[math]}$ c×b×10^-3
铁元素的质量分数是X%= $\text{[math]}$ ，故答案为： $\text{[math]}$ ；
（7）A．溶解样品时用稀盐酸代替稀硫酸，高锰酸钾具有强氧化性，加入盐酸，溶液中的氯离子会被氧化，多消耗高锰酸钾，产生实验测定误差，结果偏高；
B．用铁单质做还原剂，含有铁离子生成亚铁离子增大，消耗标准液增大，结果偏高；
C．量取滤液时未润洗对应滴定管，待测液浓度减小，测定结果偏小；
D．滴定前读数时满定管内无气泡，滴定后有气泡残留在滴定管尖端，读出的标准液体积减小，结果偏小；
E．配制c mol/L KMnO₄标准溶液时未将洗涤液一并转移入容量瓶，配制的高锰酸钾溶液浓度偏小，滴定时消耗高锰酸钾溶液体积增大，结果偏高；
F．试验时在锥形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待测液．浓度不变，无影响；
故选ABE．
分析：Ⅰ、（1）操作I是配制溶液250.00ml，依据操作步骤分析所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有250ml容量瓶和胶头滴管；
（2）为了减少误差，需再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；固体灼烧需要在坩埚中进行加热，依据坩埚的使用方法和步骤选择仪器；
（3）根据铁元素质量守恒，即红棕色固体（ Fe₂O₃）中的铁就是样品中铁，根据质量分数的公式求出；
Ⅱ、（4）量取待测液和滴定过程中需要酸式滴定管滴定过程中装标准液高锰酸钾溶液，量取待测液亚铁离子和铁离子的溶液显酸性；需要两支酸式滴定管；
（5）滴定终点是利用高锰酸钾溶液呈紫红色来指示反应终点，现象为当滴入最后一滴试液时，锥形瓶内溶液颜色变为紫红色且半分钟内不褪色
（6）依据高锰酸钾和亚铁离子的氧化还原反应定量关系计算；
（7）下列操作可能造成铁元素的质量分数偏高的选项分析为：
A．溶解样品时用稀盐酸代替稀硫酸，高锰酸钾溶液可以氧化氯离子，消耗标准液体积多；
B．用铁单质做还原剂，增加亚铁离子；
C．量取滤液时未润洗对应滴定管稀释标准液，滴定过程中消耗体积增大；
D．滴定前读数时满定管内无气泡，滴定后有气泡残留在滴定管尖端，读出的标准液体积减小；
E．配制c mol/L KMnO₄标准溶液时未将洗涤液一并转移入容量瓶，配制的高锰酸钾溶液浓度偏小，滴定时消耗高锰酸钾溶液体积增大；
F．试验时在锥形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待测液，不影响测定溶液浓度．
点评：本题考查了溶液配制的方法和步骤，仪器选择，固体灼烧的仪器选择和步骤，滴定实验的过程分析判断，误差分析应用，题目难度中等．

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下，请回答下列问题：

（1）请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式：

2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺

；操作Ⅰ加入的试剂W是

铁粉或Fe

．
（2）操作Ⅱ之前最好加入适量稀盐酸，某同学用10mol?L^-1 的浓盐酸配制250mL 1mol?L^-1 的稀盐酸，并进行有关实验．
①需要量取浓盐酸

25mL

mL．
②配制该稀盐酸时除量筒、烧杯、玻璃棒外，还必须用到的仪器有

250mL容量瓶

、

胶头滴管

．
③用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定稀盐酸，滴定过程中眼睛应注视

锥形瓶内溶液颜色的变化

，实验时未用标准液润洗滴定管，测得锥形瓶中待测液的浓度

大于

实际浓度．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）操作Ⅲ前需要通入气体V，请写出实验室制取气体V的化学方程式：

MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

，该反应中

MnO₂

是氧化剂．
（4）操作Ⅲ应在HCl气流氛围中进行，其原因是

抑制Fe³⁺（或FeCI₃）的水解

．
（5）若通入的V的量不足，则最后制得的氯化铁晶体不纯净，这是因为溶液U中含有杂质

FeCl₂或Fe²⁺

．请设计合理的实验，验证溶液U中的成分，并判断通入的V的量是否不足

取少量溶液U，加入几滴KSCN溶液，溶液显红色，则表明溶液U中有Fe³⁺（FeCl₃）；另取少量溶液U，加入几滴酸性KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液退色，则表明溶液U中有Fe²⁺（或FeCl₂），说明通入的V的量不足够若KMnO₄溶液不退色，则说明通入的V的量充足

（简要说明实验步骤、现象和结论）．
供选择的试剂：酸性KMnO₄溶液、KSCN溶液、氯水．
（6）若向氯化铁溶液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，可得红褐色沉淀．该过程中调节溶液的pH为5，则金属离子浓度为

4.0×10^-11mol?L^-1

．（己知：Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38）

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科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下，请回答下列问题：

（1）请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式：______；操作Ⅰ加入的试剂W是______．
（2）操作Ⅱ之前最好加入适量稀盐酸，某同学用10mol-L^-1 的浓盐酸配制250mL 1mol-L^-1 的稀盐酸，并进行有关实验．
①需要量取浓盐酸______mL．
②配制该稀盐酸时除量筒、烧杯、玻璃棒外，还必须用到的仪器有______、______．
③用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定稀盐酸，滴定过程中眼睛应注视______，实验时未用标准液润洗滴定管，测得锥形瓶中待测液的浓度______实际浓度．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）操作Ⅲ前需要通入气体V，请写出实验室制取气体V的化学方程式：______，该反应中______是氧化剂．
（4）操作Ⅲ应在HCl气流氛围中进行，其原因是______．
（5）若通入的V的量不足，则最后制得的氯化铁晶体不纯净，这是因为溶液U中含有杂质______．请设计合理的实验，验证溶液U中的成分，并判断通入的V的量是否不足______（简要说明实验步骤、现象和结论）．
供选择的试剂：酸性KMnO₄溶液、KSCN溶液、氯水．
（6）若向氯化铁溶液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，可得红褐色沉淀．该过程中调节溶液的pH为5，则金属离子浓度为______．（己知：Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38）

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科目：高中化学 来源：浙江省期中题 题型：实验题

Ⅰ.溴水和氯化铁溶液是中学化学实验中的常用试剂，浓度较小时，溶液均呈黄色。某同学将稀溴水和稀FeCl₂溶液混合，所得溶液显黄色。为探究溴水和FeCl₂溶液混合能否发生反应，该同学设计了以下实验方案：

请回答下列问题：
（1）方案2的结论不合理，其理由是____________________
（2）方案3的结论明显不合理，可能发生反应的离子方程式___________________
（3）请另外设计一个简单的实验方案（包括“操作”“现象”“结论”），判断溴水和FeCl₂溶液是否反应。
__________________________________________________
Ⅱ.S₂Cl₂是一种易挥发的液体（熔点：－76℃，沸点：138℃），且易与水发生水解反应，可能生成H₂S、SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S₂Cl₂。下图是实验室用S和Cl₂制备S₂Cl₂的装置（夹持装置、加热装置均已略去）。

（4）装置a中应放试剂为__________；装置d的名称是_________，它的作用是_________。
（5）该实验的操作顺序应为__________（用序号表示）。
①加热装置c ②通入Cl₂ ③通冷凝水 ④停止通Cl₂ ⑤停止加热装置c
（6）将S₂Cl₂的水解气体产物通入氯水中，若观察到_________的现象，则可证明水解产物中有硫化氢生成。

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

	操作	实验现象	实验结论
方案1	取少量混合溶液，加入NaOH溶液，振荡	得到红褐色沉淀	发生了化学反应
方案2	取少量混合溶液，加入四氯化碳溶液，振荡	有机层呈橙黄色	未发生化学反应
方案3	取少量混合溶液，加入淀粉碘化钾溶液，振荡	溶液变蓝色	未发生化学反应

请回答下列问题：

（1）方案2的结论不合理，其理由是

（2）方案3的结论明显不合理，可能发生反应的离子方程式

（3）请另外设计一个简单的实验方案（包括“操作”“现象”“结论”），判断溴水和FeCl₂溶液是否反应。

。

Ⅱ.S₂Cl₂是一种易挥发的液体（熔点：－76℃，沸点：138℃），且易与水发生水解反应，可能生成H₂S、SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S₂Cl₂。下图是实验室用S和Cl₂制备S₂Cl₂的装置（夹持装置、加热装置均已略去）。

（1）装置a中应放试剂为__________；装置d的名称是_________，它的作用是_________。

（2）该实验的操作顺序应为__________（用序号表示）。

①加热装置c ②通入Cl₂ ③通冷凝水 ④停止通Cl₂ ⑤停止加热装置c

（3）将S₂Cl₂的水解气体产物通入氯水中，若观察到_________的现象，则可证明水解产物中有硫化氢生成。

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科目：高中化学 来源： 题型：

在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下，请回答下列问题:

（1）请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式：；操作Ⅰ加入的试剂W是。

（2）操作Ⅱ之前最好加入适量稀盐酸，某同学用10mol• L^-1 的浓盐酸配制250mL 1mol• L^-1 的稀盐酸，并进行有关实验。

①需要量取浓盐酸 mL。

②配制该稀盐酸时除量筒、烧杯、玻璃棒外，还必须用到的仪器有、。

③用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定稀盐酸，滴定过程中眼睛应注视，实验时未用标准液润洗滴定管，测得锥形瓶中待测液的浓度实际浓度。（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）操作Ⅲ前需要通入气体V，请写出实验室制取气体V的化学方程式: ，该反应中是氧化剂。

（4）操作Ⅲ应在HCl气流氛围中进行，其原因是。

（5）若通入的V的量不足，则最后制得的氯化铁晶体不纯净，这是因为溶液U中含有杂质。请设计合理的实验，验证溶液U中的成分，并判断通入的V的量是否不足（简要说明实验步骤、现象和结论）。

供选择的试剂:酸性KMnO₄溶液、KSCN溶液、氯水。

（6）若向氯化铁溶液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，可得红褐色沉淀。该过程中调节溶液的pH为5，则金属离子浓度为。（己知：Ksp[Fe(OH)₃]= 4.0×10^-38）

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