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：

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 W₁ g，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            。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，原因是               。

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）250mL容量瓶；胶头滴管；（2）2Fe2+ +Br2＝2Fe3+ +2Br－；

（3）再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；×100%；

①过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰；②否；如果用铁做还原剂，Fe+2Fe3+＝3Fe2+，且Fe会与过量的硫酸反应生成Fe2+，干扰铁元素的测定；③×100%

【解析】

试题分析：（1）配制250mL一定物质的量浓度的溶液所需玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管；

（2）因Br2具有氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式：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；红棕色固体为Fe2O3，根据铁元素质量守恒，Fe2O3中的铁元素的质量即为样品中铁元素的质量，Fe2O3中铁元素的质量为（W2-W1）g×，则样品中铁元素的质量分数是×100%；

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，使消耗高锰酸钾的量增大，产生实验误差，所以改用硫酸是为了防止过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰；

②还原剂不能用铁，如果用铁做还原剂，则Fe+2Fe3+＝3Fe2+，且Fe也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%=。

考点：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的相关知识。