Question

【题目】某同学欲从Fe3+、Al3+的混合液中分离并测定Fe3+的浓度，实验方案如下:

已知:①乙醚[(C2H5)2O]:沸点34.5℃，微溶于水，易燃。

②盐酸浓度较高时，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]溶于乙醚；当盐酸浓度降低时，该化合物解离。

（1）操作I的名称是_______。

（2）检验溶液Y中是否残留Fe3+的实验方法是_________ 。

（3）蒸馏装置如下图所示，该装置图中存在的错误是________。

（4）滴定前，加入的适量溶液Z是_______(填序号)。

A.H2SO4~H3PO4 B.H2SO3~H3PO4 C.HNO3~H3PO4 D.HI~H3PO4

（5）滴定达到终点时，消耗0.1000mol/LK2Cr2O7溶液5.00mL。根据该实验数据，起始所取的试样Fe3+、Al3+的混合液中c(Fe3+)为______。

（6）上述测定结果存在一定的误差，为提高该滴定结果的精密度和准确度，可采取的措施是_______。

A.稀释被测试样 B.增加平行测定次数

C.减少被测试样取量 D.降低滴定剂浓度

Answer 1

【答案】 萃取、分液 取溶液Y少许，滴加KSCN溶液，若不显血红色说明无Fe3+残留 温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平；用明火加热，易导致乙醚着火 A 0.4800mol/L BD

【解析】分析：含Fe3+、Al3+试样X溶液25mL，加入适量浓盐酸和乙醚，在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分层后通过分液分离得到溶液Y为Al3+的溶液，和溶液X是乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]的溶液，当盐酸浓度降低时，该化合物解离，加入水解离后，通过蒸馏得到方法除去乙醚，得到含铁离子的水溶液，定容至100mL，取25.00mL溶液，滴入适量还原剂得到Fe2+离子的溶液，加入指示剂，滴定前，加入的适量溶液Z，用重铬酸钾溶液滴定至终点。

详解：（1）操作A是利用在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分层后通过分液分离得到溶液Ⅱ为Al3+的溶液，和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]的溶液，分离的名称为萃取、分液，故答案为：萃取、分液；

（2）依据铁离子遇到KSCN溶液变红色设计实验检验铁离子的存在，从溶液Y中取样，滴加KSCN溶液，显红色证明残留含有Fe3+，显无色证明无残留，故答案为：从溶液Y中取样，滴加KSCN溶液，显红色证明残留含有Fe3+，显无色证明无残留；

（3）乙醚是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物，实验加热不能用明火，否则会引发燃烧导致危险；温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平，测蒸气的温度，故答案为：温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平；用明火加热，易导致乙醚着火；

（4）滴定需要的酸性环境，所需酸不能具有还原性、氧化性，不能被氧化剂氧化，也不能被亚铁离子还原。A．H2SO4-H3PO4 中酸为非氧化性酸，可以提供酸性环境且不影响测定反应，故A正确；B．H2SO3-H3PO4 中亚硫酸具有还原性，也会被氧化剂氧化，消耗标准溶液增大，产生误差，故B错误；C．HNO3-H3PO4 中硝 酸具有强氧化性，可以氧化亚铁离子，导致滴入氧化剂标准溶液减少，测定结果偏低，故C错误；D．HI-H3PO4 中HI酸是还原性酸，也可以消耗滴入的氧化剂，导致测定结果偏高，故D错误；故答案为：A；

（5）依据离子反应定量关系计算，定达到终点时，消耗0.1000 molL-1K2Cr2O7溶液6.00mL，物质的量=0.1000mol/L×0.0050L=0.0005mol，

反应为 Cr2O7 2- + 6Fe2++H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

1 6

0.0005mol 0.0030mol

c==0.1200mol/L，则试样X中c（Fe3+）=0.1200mol/L×=0.4800mol/L，故答案为：0.4800mol/L；

（6）上述测定结果存在一定的误差，为提高该滴定结果的精密度和准确度，可以重复几次实验，数值取平均值，减少误差，滴定溶液浓度越小，测定结果越准确。A．稀释被测试样，浓度减小，测定误差会增大，故A错误；B．增加平行测定次数，减少测定带来的误差，可以提高准确度，故B正确；C．减少被测试样取量，和滴定结果的精密度和准确度无关，故C错误；D．降低滴定剂浓度，反应终点判断更准确．滴定结果的精密度高，故D正确；故答案为：BD。