题目

题型：不详难度：来源：

现要测定某氯化亚铁和氯化铁混合物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、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b₁ g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂ g,若b₁-b₂="0.3" g,则接下来还应进行的操作是　                                                。 
若蒸发皿质量是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）溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,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b mL,则样品中铁元素的质量分数是　　　　。 

答案

Ⅰ.（1）250 mL容量瓶（2分）　胶头滴管（2分）
（2）2Fe²⁺+Br₂2Fe³⁺+2Br^-（2分）
（3）再次加热并冷却至室温称量,直至两次质量差小于0.1 g（2分）　×100%（1分）
Ⅱ.（1）过量的盐酸对后面KMnO₄的滴定有干扰（2分）
（2）否（1分）　如果用铁作还原剂,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）
（3）×100%（1分）

解析

Ⅰ.（1）根据流程图,操作Ⅰ是配制一定物质的量浓度的溶液,因此另外的玻璃仪器为250 mL容量瓶和胶头滴管。（2）加入溴水将Fe²⁺氧化。（3）b₁-b₂="0.3" g,说明误差大,因此需再次加热并冷却至室温称量,直至两次质量差小于0.1 g,氧化铁的质量为（W₂-W₁）g,则原样品中铁元素的质量为× g=7（W₂-W₁） g,其质量分数为×100%。
Ⅱ.该方法的原理是用还原剂将Fe³⁺还原为Fe²⁺,然后用KMnO₄溶液滴定,若用盐酸,则过量的盐酸被KMnO₄氧化,使铁元素的质量分数偏大;不能用铁作还原剂,否则使铁元素的质量分数偏大。5F～Mn,则原样品中n（Fe）=n（Fe²⁺）=5×bc×10^-3× mol="0.05bc" mol,则m（Fe）="0.05bc×56" g="2.8bc" g,其质量分数为×100%。