题目内容

【题目】某同学将铁铝合金样品溶解后取样 25.00 mL,分离并测定Fe3+的浓度,实验方案设计如下:

已知:乙醚[(C2H5)2O] 沸点为 34.5℃,易挥发、易燃,不纯时点燃易发生爆炸,微溶于水,密度比水小。在盐酸浓度较高时,Fe3+ HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚;当盐酸浓度降低时,该化合物解离。请回答:

1)操作A 得到溶液Ⅰ,具体操作是:静置后,_____________________________

2)经操作 A 后,为判断Fe3+是否有残留,请设计实验方案__________

3)蒸馏装置如图所示,装置中存在的错误是__________________________

4)下列有关说法正确的是__________

A.为了减少滴定误差,滴定管、锥形瓶均需用待装液润洗

B.标准KMnO4溶液应该装在酸式滴定管中

C.开始滴定前,滴定管标准液内有气泡,滴定终点时,气泡消失了,则测得Fe3+的浓度偏低

D.三次平行测定时,每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置

5)用 0.1000 mol·L-1 KMnO 4溶液进行滴定,平行 实验三次,达到终点时,平均消耗KMnO4溶液 6.00 mL (滴定前先除去溶液中溶解的 HCl)。根据该实验数据,试样 X c(Fe3+)____________。(结果保留三位有效数字)

【答案】打开分液漏斗的旋塞和活塞,待下层液体流尽后,关闭旋塞,将溶液从上口倒出到烧杯中 取少许溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变血红色,则没有Fe3+残留 明火加热(易导致爆炸) 装置密闭(易导致爆炸) BD 0.480 mol·L1

【解析】

1)因为Fe3+ HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚,而乙醚微溶于水,所以采用分液法分离;

2)用KSCN检验溶液中是否含有Fe3+

3)乙醚易挥发、易燃,所以不能用明火加热,整套装置为密闭装置,乙醚沸点低容易发生爆炸;

4)依据滴定实验的误差分析判断;

5)利用高锰酸钾和Fe2+氧化还原反应离子方程式计算;

1)因为Fe3+ HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚,而乙醚微溶于水,所以采用分液法分离,具体操作为:打开分液漏斗的旋塞和活塞,待下层液体流尽后,关闭旋塞,将溶液从上口倒出到烧杯中;

本题答案为:打开分液漏斗的旋塞和活塞,待下层液体流尽后,关闭旋塞,将溶液从上口倒出到烧杯中。

2)用KSCN检验溶液II中是否含有Fe3+,具体操作为:取少许溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变血红色,则没有Fe3+残留;

本题答案为:取少许溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变血红色,则没有Fe3+残留。

3)乙醚易挥发、易燃,所以不能用明火加热,整套装置为密闭装置,乙醚沸点低易挥发,容易发生爆炸;

本题答案为:明火加热(易导致爆炸), 装置密闭(易导致爆炸)。

4A.锥形瓶不能用待装液润洗,故A错误;

B.标准KMnO4溶液应该装在酸式滴定管中,B正确;

C.开始滴定前,滴定管标准液内有气泡,滴定终点时,气泡消失了,则测得Fe3+的浓度偏高,故C错误;

D.三次平行测定时,每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置,故D正确;

本题答案为BD

5)设25mL溶液中含Fe2+的物质的量为xmol,则有:

MnO4- + 8H+ +5 Fe2+= Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

1 5

0.16 x

解得x=3mol 依据铁守恒,所以原溶液中含有Fe3+的物质的量n(Fe3+)=1.2mol

c(Fe3+)=n(Fe3+)/v=1.2mol/25L= 0.480 mol·L1

本题答案为:0.480 mol·L1

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