题目内容
【题目】小龙同学在实验室选用碘量法测定某磁铁矿(主要成分是 Fe3O4，杂质SiO2、CuO)中铁元素质量分数，实验步骤如下：
①酸浸：取样m g，先将矿石粉碎，加入足量2mol/LH2SO4浸取，过滤后得到浸取液；
②除杂：先向浸取液中加入足量 H2S溶液，过滤后加入足量酸性 H2O2溶液氧化Fe2+(过量的H2S转化为S)，再加入一定量MnO2固体除去过量的H2O2，一段时间后过滤得到Vml 滤液；
③定容：将滤液稀释至250mL，取出25.00mL于带塞子的锥形瓶中待用；
④转化：向25.00mL溶液中加入足量KI固体，塞上塞子于暗处静置30min；
⑤滴定：加入指示剂后，用cmol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液 V1mL；
⑥重复④⑤操作2次。 已知：2S2O32-+I2==S4O62-+2I-
1）①中将矿石粉碎的目的是____________________________________________，加入足量 H2SO4的目的是__________________________________。
2）写出②中加入足量 H2S 溶液发生反应的离子反应方程式：_____________________________。
3）③中用______________________________ _(填仪器名称)取出 25.00mL 溶液。
4）⑤中加入的指示剂是________，滴定终点的现象是：滴入最后一滴 Na2S2O3标准溶液 后，__________。⑥中重复进行实验的目的是______。
5）该磁铁矿中铁元素质量分数为______________（用含 m、c、V1的代数式表示，需要化简）。
6）若滴定过程中溶液 pH 过低则会导致测定结果______ (填“偏高”、“偏低”)，写出 导致这种误差的离子反应方程式___________。
若②中过量的 H2O2溶液没除则会导致测定结果_____(填“偏高”、“偏低”) 若②中 MnO2固体没有过滤除去则会导致测定结果_________(填“偏高”、“偏低”)
【答案】 增大矿石与溶液的接触面积，加快反应速率，使 Fe3O4 完全浸出 使 Fe3O4 全部 浸出，抑制 Fe2+、Fe3+水解 H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+，H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 酸式滴定管 淀粉溶液 溶液蓝色恰好褪去，且 30s 内不变色 减小误差 （56cV1/m）% 偏高 2H++S2O32—= H2O+S↓+SO2↑ 偏高 偏高
【解析】1）①中将矿石粉碎的目的是增大矿石与溶液的接触面积，加快反应速率，使 Fe3O4 完全浸出，加入足量 H2SO4的目的是使 Fe3O4 全部 浸出，抑制 Fe2+、Fe3+水解；2）②中加入足量 H2S 溶液与铁离子发生氧化还原反应生成硫单质，同时又与铜离子反应产生CuS沉淀，发生反应的离子反应方程式为：H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+，H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；3）③中用酸式滴定管准确取出 25.00mL酸化的溶液；4）碘遇淀粉变蓝，故⑤中加入的指示剂是淀粉溶液，滴定终点的现象是：滴入最后一滴 Na2S2O3标准溶液 后，溶液蓝色恰好褪去，且 30s 内不变色；⑥中重复进行实验的目的是多次实验取平均值，减小误差；5）实验过程中先将铁转化为铁离子，2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2S2O32-+I2==S4O62-+2I-，设该磁铁矿中铁元素质量分数为x，则：
2Fe3+~~~~~~~~ I2~~~~~~~~~~~2S2O32-
2×56 2
mg×x cmol/L×V1×10-3L×
；6）若滴定过程中溶液 pH 过低则会导致测定结果偏高，导致这种误差的离子反应方程式为2H++S2O32—= H2O+S↓+SO2↑；若②中过量的 H2O2溶液没除则会产生更多的碘单质，滴定时消耗Na2S2O3标准溶液偏多，会导致测定结果偏高；若②中 MnO2固体没有过滤除去则也会将会产生更多碘单质，滴定时消耗Na2S2O3标准溶液偏多，会导致测定结果偏高。
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