Question

【題目】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、玻璃棒、250mL容量瓶外，還必須有 。(填儀器名稱)

(2)溶解混合物時，加入鹽酸的作用是 ；操作II中加入氯水的作用是 ；

(3)寫出過量氨水參加反應的離子方程式 ；

(4)將沉淀物置于坩堝中灼燒至質量不再減少后冷卻至室溫，坩堝質量是b g，坩堝與加熱后固體總質量是c 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

(5)加過量還原劑可否用鐵粉 ；

(6)若用酸性 KMnO4溶液滴定含Fe2+的溶液，寫出反應的離子方程式 ；

Answer 1

【答案】(1)膠頭滴管(2)抑制Fe2+和Fe3+水解；將Fe2+氧化成Fe3+

(3)Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+(4)7(c-b)/a×100%

(5)否(6)5Fe2++MnO4－+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

【解析】

試題分析：(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、一定規格的容量瓶，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250mL容量瓶；

(2)因Fe2+、Fe3+均易水解，在溶解混合物時，可加入鹽酸抑制Fe2+和Fe3+水解；操作II中加入氯水可將Fe2+氧化成Fe3+；

(3)向含有Fe3+的溶液中滴加過量氨水有紅褐色沉淀生成，發生反應的離子方程式為Fe3+ + 3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+ 3NH4+；

(4)將沉淀物置于坩堝中灼燒至質量不再減少后冷卻至室溫，殘余固體為Fe2O3，質量為(c-b)g，物質的量為(c-b)g÷160g/mol=(c-b)/160mol，則樣品中鐵元素的質量分數是[(c-b)/160 mol × 2 × 56 g/mol × (250÷25)] ÷ ag × 100% = 7(c-b)/a ×100%。

(5)還原劑不能用鐵，因為有鐵粉會和過量硫酸反應生成硫酸亞鐵，鐵自身的氧化產物是Fe2+，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；

(6)用酸性高錳酸鉀溶液滴定Fe2+時發生的離子反應為5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。