Question

某氯化亞鐵和氯化鐵的混合物。現要測定其中鐵元素的質量分數，按以下步驟
進行實驗：

Ⅰ．請根據上面流程，回答以下問題：
（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管、玻璃棒外，還必須有        。（填儀器名稱）
（2）請寫出加入氯水發(fā)生的離子反應方程式                                。
（3）將沉淀物加熱、灼燒，冷卻至室溫，用天平稱量其質量為b₁ g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為b₂ g，若b₁－b₂＝0.3g，則接下來還應進行的操作是                  
                    ；蒸發(fā)皿質量是W₁ g，蒸發(fā)皿與加熱后固體總質量是W₂ g，則樣品中鐵元素的質量分數是              。                  
Ⅱ．有同學提出，還可以采用以下方法來測定：

（1）選擇的還原劑是否能用鐵           （填“是”或“否”），原因是：             ；
（2）若滴定用掉c mol?L^-1 KMnO₄溶液b mL，則樣品中鐵元素的質量分數是：        。

Answer 1

（11分）Ⅰ．（1）250mL容量瓶（1分）（2）2Fe ²⁺＋ Cl₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Cl^－（2分）
（3）再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g（1分）
鐵元素的質量分數是（2分）
Ⅱ．（1）否（1分）如果用鐵做還原劑，自身的氧化產物是Fe²⁺；且會與過量的硫酸反應生成Fe²⁺，干擾鐵元素的測定（2分，答出一個原因即給2分）
（2）鐵元素的質量分數是（2分）

解析試題分析：：Ⅰ、（1）因配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶，所以還需要的儀器有250mL容量瓶。
（2）氯水具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化生成鐵離子，反應的離子方程式2Fe ²⁺＋ Cl₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Cl^－。
（3）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g；因鐵元素質量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，Fe₂O₃中鐵元素的質量為。Ⅱ．（1）還原劑不能用鐵，因為鐵會和過量稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，再用高錳酸鉀滴定，多消耗氧化劑產生誤差，干擾原混合物的鐵元素的測定。
（2）設鐵元素質量分數為x，則依據反應5Fe²⁺+MnO₄^－+8H+＝Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O可知5Fe²⁺～5Fe³⁺～KMnO₄
5×56  1
a×x×  0.001bc
則鐵元素的質量分數是x＝
考點：考查鐵元素的質量分數測定的實驗探究和有關判斷
點評：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。試題針對性強，主要是考查學生實驗分析，實驗數據的計算應用，同時考查了實驗知識的分析判斷能力，有利于培養(yǎng)學生的綜合實驗能力，也有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴謹的實驗設計能力。