Question

17．現(xiàn)有某硫酸鐵與硫酸亞鐵的混合物，某興趣小組測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行：

請根據(jù)上面流程，回答下列問題
（1）實(shí)驗(yàn)I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還必須有250mL容量瓶（填儀器名稱）
（2）請寫出加入溴水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．
（3）稱量紅棕色固體B的質(zhì)量為m克，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7m}{a}$×100%．
（4）有的同學(xué)提出還可以采取以下方法來測定：

①溶解樣品改用過量硫酸的原因?yàn)辂}酸中的Cl^-對KMnO₄溶液滴定有干擾．
②選擇的過量還原劑不能用鐵，原因?yàn)镕e與硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺影響鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定．
③寫出酸性條件下用KMnO₄滴定的離子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．
④用滴定管裝KMnO₄溶液后如尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失，所測得混合中Fe的含量偏大（填：偏大、偏小、無影響）

Answer 1

分析 （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）根據(jù)Br₂具有氧化性，能氧化Fe²⁺寫出反應(yīng)的離子方程式； 
（3）紅棕色固體（ Fe₂O₃）中的鐵就是樣品中鐵，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式求出鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）①溶解樣品若用鹽酸，用高錳酸鉀若用滴定時會氧化氯離子，影響實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果；
②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；
③酸性條件下高錳酸根離子將亞鐵離子氧化成鐵離子，同時被還原生成錳離子；
④尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測定的鐵元素的量偏高．

解答 解：（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，所以還缺少250mL的容量瓶，
故答案為：250mL容量瓶；
（2）因Br₂具有氧化性，能氧化Fe²⁺，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（3）紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒，mgFe₂O₃中鐵元素的質(zhì)量為mg×$\frac{112}{160}$，則250mL配制的溶液中含有鐵元素的質(zhì)量為：mg×$\frac{112}{160}$×$\frac{250mL}{25mL}$=
7mg，
則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{7mg}{ag}$×100%=$\frac{7m}{a}$×100%，
故答案為：$\frac{7m}{a}$×100%；
（4）①高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，加入鹽酸，溶液中的氯離子會被氧化，多消耗高錳酸鉀，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)測定誤差，所以溶解樣品不能用鹽酸，應(yīng)該用硫酸，
故答案為：鹽酸中的Cl^-對KMnO₄溶液滴定有干擾；
②還原劑不能用鐵，因?yàn)橛匈N分會和過量硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，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：Fe與硫酸反應(yīng)生成Fe²⁺影響鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定；
③酸性條件下用KMnO₄滴定，亞鐵離子被氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
④用滴定管裝KMnO₄溶液后如尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失，導(dǎo)致計算出消耗的酸性高錳酸鉀溶液的體積偏大，所測得混合中Fe元素的物質(zhì)的量偏大，則計算出的鐵元素的含量偏大，
故答案為：偏大．

點(diǎn)評 本題考查了探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意配制的溶液與實(shí)驗(yàn)中所取溶液體積關(guān)系，為易錯點(diǎn)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>