某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,按以下步骤
进行实验:
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、胶头滴管、玻璃棒外,还必须有 。(填仪器名称)
(2)请写出加入氯水发生的离子反应方程式 。
(3)将沉淀物加热、灼烧,冷却至室温,用天平称量其质量为b1 g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1-b2=0.3g,则接下来还应进行的操作是
;蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g,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)选择的还原剂是否能用铁 (填“是”或“否”),原因是: ;
(2)若滴定用掉c mol•L-1 KMnO4溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是: 。
(11分)Ⅰ.(1)250mL容量瓶(1分)(2)2Fe 2++ Cl2= 2Fe 3++ 2Cl-(2分)
(3)再次加热冷却并称量,直至两次质量差小于0.1g(1分)
铁元素的质量分数是(2分)
Ⅱ.(1)否(1分)如果用铁做还原剂,自身的氧化产物是Fe2+;且会与过量的硫酸反应生成Fe2+,干扰铁元素的测定(2分,答出一个原因即给2分)
(2)铁元素的质量分数是(2分)
题目分析::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,所以还需要的仪器有250mL容量瓶。
(2)氯水具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式2Fe 2++ Cl2= 2Fe 3++ 2Cl-。
(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。Ⅱ.(1)还原剂不能用铁,因为铁会和过量稀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。
(2)设铁元素质量分数为x,则依据反应5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知5Fe2+~5Fe3+~KMnO4
5×56 1
a×x× 0.001bc
则铁元素的质量分数是x=
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型。试题针对性强,主要是考查学生实验分析,实验数据的计算应用,同时考查了实验知识的分析判断能力,有利于培养学生的综合实验能力,也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力。