Question

【题目】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，回答以下问题：

(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)请写出加入溴水发生的离子反应方程式：_______________________________________。

(3)将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量其质量为b1g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g，若b1－b2＝0.3 g，则接下来还应进行的操作是______________________________。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)溶解样品改用了硫酸，而不再用盐酸，为什么？ ______________________________。

(5)选择的还原剂是否能用铁________(填“是”或“否”)，原因是：___________________。

(6)若滴定用掉cmol·L－1KMnO4溶液bmL，则样品中铁元素的质量分数是________________________。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶 胶头滴管2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1 g过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰否 如果用铁作还原剂，会与过量的硫酸反应生成Fe2＋，干扰铁元素的测定

【解析】

Ⅰ、（1）根据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；

（2）根据Br2具有氧化性，能氧化Fe2+；为了使Fe3+充分沉淀，氨水要过量；

（3）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；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铁元素的质量分数；

Ⅱ、（1）溶解样品若用盐酸，用高锰酸钾若用滴定时会氧化氯离子，影响实验测定结果；

（2）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，加入铁做还原剂和过量的硫酸反应生成亚铁离子，会增加铁元素的量对测定结果产生误差；

（3）依据高锰酸钾和亚铁离子的氧化还原反应定量关系计算．

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）因Br2具有氧化性，能氧化Fe2+，该反应的离子方程式为2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，故答案为：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；

（3）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；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×112/160；样品中铁元素的质量分数是 故答案为：再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；

Ⅱ．（4）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，故答案为：过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰；

（5）还原剂不能用铁，因为铁和过量硫酸反应生成硫酸亚铁，再用高锰酸钾滴定，多消耗氧化剂产生误差，干扰原混合物的铁元素的测定；故答案为：否；如果用铁做还原剂，会与过量的硫酸反应生成Fe2+，干扰铁元素的测定；

（6）依据反应5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；依据定量关系计算得到：设铁元素质量分数为X%，

5Fe　　　～　　　5Fe2＋　　～　　KMnO4

5×56　　　　　　　　　　　　　 1 mol

a×25.00/250.00×X%　　　　　c×b×10－3mol