Question

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=0.3g，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：
（1）溶解样品改用了硫酸，而不用盐酸，为什么______

（2）选择的还原剂是否能用铁______（填“是”或“否”），原因是：______．
（3）若滴定用掉c mol/L KMnO₄溶液bmL，则样品中铁元素的质量分数是______．

Answer 1

解：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⁺：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；为了使Fe³⁺充分沉淀，氨水要过量，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×；样品中铁元素的质量分数是×100%，
故答案为：再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；×100%；
Ⅱ．（1）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；
（2）还原剂不能用铁，因为有贴分会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；
（3）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%，
5Fe²⁺～5Fe³⁺～KMnO₄
5×56 1
a×X%× c×b×10^-3
铁元素的质量分数是X%=，故答案为：．
分析：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．
点评：本题主要考查了铁元素的质量分数的测定，实验分析，实验数据的计算应用，同时考查了实验知识的分析判断，难度不大．