Question

4．實(shí)驗(yàn)室有某氯化鐵與氯化亞鐵的混合物，現(xiàn)要測(cè)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：

Ⅰ．請(qǐng)根據(jù)上面流程，回答以下問(wèn)題：
（1）操作1所用到玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有250mL容量瓶、膠頭滴管．（填儀器名稱）
（2）將沉淀物加熱，冷卻至室溫，用天平稱量其質(zhì)量為b₁g，再次加熱灼燒并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量b₂g，若b₁-b₂=0.4g時(shí)，接下來(lái)還應(yīng)進(jìn)行的操作是，加熱灼燒樣品所需要的儀器有酒精燈、三腳架、玻璃棒、泥三角、坩堝、坩堝鉗．
Ⅱ．有同學(xué)提出，還可以采用以下方法來(lái)測(cè)定：

（3）在量取待測(cè)液和滴定過(guò)程中需要用到的滴定管是B（填番號(hào)）
A 一支酸式滴定管和一支堿式滴定管   B 兩支酸式滴定管     C 兩支堿式滴定管
（4）若滴定用掉cmol/LKMnO₄溶液bmL，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{14bc}{5a}$（已知酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺）
（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作可能造成鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低的是CD（填番號(hào)）
A．溶解樣品時(shí)用稀鹽酸代替稀硫酸
B．用鐵單質(zhì)做還原劑
C．量取濾液時(shí)未潤(rùn)洗對(duì)應(yīng)滴定管
D．滴定前讀數(shù)時(shí)滴定管內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后有氣泡殘留在滴定管尖端
E．配制cmol/LKMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)未將洗滌液一并轉(zhuǎn)移入容量瓶
F．實(shí)驗(yàn)用滴定管準(zhǔn)確量取25.00mL改為量取30.00mL于錐形瓶中來(lái)測(cè)定含有Fe²⁺的待測(cè)液．

Answer 1

分析 Ⅰ、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，加入溴水將亞鐵離子氧化成鐵離子、加入氨水使鐵離子沉淀，過(guò)濾將所得氫氧化鐵灼燒最終生成氧化鐵，然后通過(guò)氧化鐵質(zhì)量來(lái)求鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
（1）操作I是配制溶液250.00ml，依據(jù)操作步驟分析所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有250ml容量瓶和膠頭滴管；
（2）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0.1g；固體灼燒需要在坩堝中進(jìn)行加熱，依據(jù)坩堝的使用方法和步驟選擇儀器；
Ⅱ、樣品ag加入過(guò)量硫酸和水配制250ml溶液，加入過(guò)量還原劑還原過(guò)濾取用25ml溶液在酸性條件下用高錳酸鉀溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)5Fe²⁺+MnO₄^-+8H+=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，（3）量取待測(cè)液和滴定過(guò)程中需要酸式滴定管滴定過(guò)程中裝標(biāo)準(zhǔn)液高錳酸鉀溶液，量取待測(cè)液亞鐵離子和鐵離子的溶液顯酸性；需要兩支酸式滴定管；
（4）依據(jù)高錳酸鉀和亞鐵離子的氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算；
（5）下列操作可能造成鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的選項(xiàng)分析為：
A．溶解樣品時(shí)用稀鹽酸代替稀硫酸，高錳酸鉀溶液可以氧化氯離子，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積多；
B．用鐵單質(zhì)做還原劑，增加亞鐵離子；
C．量取濾液時(shí)未潤(rùn)洗對(duì)應(yīng)滴定管稀釋標(biāo)準(zhǔn)液，滴定過(guò)程中消耗體積增大；
D．滴定前讀數(shù)時(shí)滿定管內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后有氣泡殘留在滴定管尖端，讀出的標(biāo)準(zhǔn)液體積減小；
E．配制c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)未將洗滌液一并轉(zhuǎn)移入容量瓶，配制的高錳酸鉀溶液濃度偏小，滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積增大；
F．試驗(yàn)時(shí)在錐形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待測(cè)液，不影響測(cè)定溶液濃度．

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，
故答案為：250mL容量瓶；膠頭滴管；
（2）為了減少誤差，需再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0.1g；加熱灼燒樣品所需要的儀器有酒精燈、三腳架、玻璃棒、泥三角、坩堝、坩堝鉗，
故答案為：再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質(zhì)量差小于0.1g；泥三角、坩堝、坩堝鉗；
Ⅱ、（3）量取待測(cè)液和滴定過(guò)程中需要酸式滴定管滴定過(guò)程中裝標(biāo)準(zhǔn)液高錳酸鉀溶液，量取待測(cè)液亞鐵離子和鐵離子的溶液顯酸性；需要兩支酸式滴定管，故選B，
故答案為：B；
（4）設(shè)鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X%，依據(jù)反應(yīng)5Fe²⁺+MnO₄^-+8H+=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
5Fe²⁺～5Fe³⁺～KMnO₄
5×56                   1
a×X%×$\frac{25.00}{250.00}$   c×b×10^-3
鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是X%=$\frac{14bc}{5a}$，
故答案為：$\frac{14bc}{5a}$；
（5）A．溶解樣品時(shí)用稀鹽酸代替稀硫酸，高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，加入鹽酸，溶液中的氯離子會(huì)被氧化，多消耗高錳酸鉀，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)測(cè)定誤差，結(jié)果偏高；
B．用鐵單質(zhì)做還原劑，含有鐵離子生成亞鐵離子增大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液增大，結(jié)果偏高；
C．量取濾液時(shí)未潤(rùn)洗對(duì)應(yīng)滴定管，待測(cè)液濃度減小，測(cè)定結(jié)果偏小；
D．滴定前讀數(shù)時(shí)滿定管內(nèi)無(wú)氣泡，滴定后有氣泡殘留在滴定管尖端，讀出的標(biāo)準(zhǔn)液體積減小，結(jié)果偏�。�
E．配制c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)未將洗滌液一并轉(zhuǎn)移入容量瓶，配制的高錳酸鉀溶液濃度偏小，滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積增大，結(jié)果偏高；
F．試驗(yàn)時(shí)在錐形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待測(cè)液．濃度不變，無(wú)影響；
故選CD，
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶液配制的方法和步驟，儀器選擇，固體灼燒的儀器選擇和步驟，滴定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程分析判斷，誤差分析應(yīng)用，題目難度中等．