题目内容
【题目】铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是________、________。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式:_________________________。
③煅烧如果不充分,产品中将有Fe2+存在,试设计实验检验产品中有无Fe2+:______________________________。
(2)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,配成250 mL溶液;
b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式:_______________________________。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________________[已知M(FeSO4·7H2O)=278 g·mol-1]。
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_______________________________。
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有________。
a.未干燥锥形瓶
b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
c.滴定结束时仰视刻度线读数
d.量取待测液的滴定管没有润洗
【答案】(1)①过滤 洗涤 ②4FeCO3+O2高温,2Fe2O3+4CO2 ③取固体样品少许放置试管中,加入足量稀硫酸,振荡试管,再加入几滴KMnO4溶液。如果KMnO4溶液褪色,则有Fe2+ (2)①5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ②97.54% ③滴加最后一滴溶液,溶液刚好由黄色变成紫红色,且半分钟内不变色 ④bc
【解析】(1)①分析流程可知操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是过滤、洗涤。②在空气中煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3+O2高温,2Fe2O3+4CO2。③Fe3+中存在Fe2+,检验方法为取固体样品少许放置试管中,加入足量稀硫酸,振荡试管,再加入几滴KMnO4溶液。如果KMnO4溶液褪色,则有Fe2+。
(2)②根据反应关系式
KMnO4 ~ 5FeSO4·7H2O
0.010 00 mol·L-1×20×10-3 L 1×10-3 mol
则样品中FeSO4·7H2O的质量分数为×100%≈97.54%。③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为滴加最后一滴溶液,溶液刚好由黄色变成紫红色,且半分钟内不变色。④a.未干燥锥形瓶对结果没有影响;b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗,造成标准液浓度偏低,消耗标准液体积偏大,结果偏高;c.滴定结束时仰视刻度线读数,标准液体积读数偏大,结果偏高;d.量取待测液的滴定管没有润洗,待测液的量偏小,结果偏低。