Question

19．某氯化亞鐵和氯化鐵的混合物．現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，按以下步驟進(jìn)行實驗：
Ⅰ．請根據(jù)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，還必須有膠頭滴管．（填儀器名稱）
（2）溶解混合物時，加入鹽酸的作用是抑制鐵離子、亞鐵離子的水解；操作II中加入氯水的作用是氧化亞鐵離子生成鐵離子．
（3）寫出過量氨水參加反應(yīng)的離子方程式3Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）將沉淀物置于坩堝中灼燒至質(zhì)量不再減少后冷卻至室溫，坩堝質(zhì)量是bg，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是cg，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{7（c-a）}{a}$×100%．
Ⅱ．有同學(xué)提出，還可以采用以下方法來測定
（5）選擇的還原劑可否用鐵粉否（填“是”或“否”），原因是：如果用鐵做還原劑，自身的氧化產(chǎn)物是Fe²⁺，且會與過量的硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺，干擾鐵元素的測定
（6）若用酸性KMnO₄溶液滴定含F(xiàn)e²⁺的溶液，寫出反應(yīng)的離子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 采取的方法是加入鹽酸和水使樣品溶解，在容量瓶中配制250ml溶液，量取25.00ml溶液，加入氯水將亞鐵離子氧化成鐵離子、加入氨水使鐵離子沉淀，過濾將所得氫氧化鐵灼燒最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質(zhì)量來求鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
Ⅰ．（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)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；
（2）溶解混合物時，加入鹽酸的作用是抑制鐵離子和亞鐵離子的水解，操作II中加入氯水的作用是氧化亞鐵離子；
（3）過量氨水溶液中一水合氨和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和銨鹽；
（4）將沉淀物置于坩堝中灼燒至質(zhì)量不再減少后冷卻至室溫，坩堝質(zhì)量是bg，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是cg，則得到氧化鐵質(zhì)量=cg-bg，結(jié)合鐵元素守恒計算樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
Ⅱ．（5）某氯化鐵與氯化亞鐵的混合物．現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，加入鐵做還原劑和過量的硫酸反應(yīng)生成亞鐵離子，會增加鐵元素的量對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；
（6）高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化亞鐵離子生成鐵離子．

解答 解：Ⅰ．（1）因配制一定物質(zhì)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，操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶外，還必須有膠頭滴管，
故答案為：膠頭滴管；
（2）溶解混合物時，加入鹽酸的作用是抑制鐵離子和亞鐵離子的水解，操作II中加入氯水的作用是利用氯氣的氧化性氧化亞鐵離子生成鐵離子，
故答案為：制鐵離子和亞鐵離子的水解；氧化亞鐵離子生成鐵離子；
（3）過量氨水溶液中一水合氨和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和銨鹽，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：3Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）將沉淀物置于坩堝中灼燒至質(zhì)量不再減少后冷卻至室溫，坩堝質(zhì)量是bg，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是cg，則得到氧化鐵質(zhì)量=cg-bg，氧化鐵物質(zhì)的量=$\frac{（c-a）g}{160g/mol}$，鐵元素物質(zhì)的量=$\frac{c-a}{160}$×2=$\frac{c-a}{80}$mol，250ml溶液中含元素$\frac{c-a}{80}$mol×$\frac{250}{25}$=$\frac{c-a}{8}$mol，
則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{c-a}{8}mol×56g/mol}{ag}$×100%=$\frac{7（c-a）}{a}$×100%，
故答案為：$\frac{7（c-a）}{a}$×100%；
Ⅱ．（5）還原劑不能用鐵，因為有鐵粉會和過量硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵自身的氧化產(chǎn)物是Fe²⁺，再用高錳酸鉀滴定，多消耗氧化劑產(chǎn)生誤差，干擾原混合物的鐵元素的測定，
故答案為：否；如果用鐵做還原劑，自身的氧化產(chǎn)物是Fe²⁺，且會與過量的硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺，干擾鐵元素的測定；
（6）若用酸性KMnO₄溶液滴定含F(xiàn)e²⁺的溶液，反應(yīng)的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

點評 本題考查了溶液配制過程、物質(zhì)組成的實驗測定方法、實驗過程分析判斷、定量計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．