Question

某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数，进行如下实验：

Ⅰ．甲同学根据如下流程进行实验，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）将沉淀物置于坩埚中加热至恒重后，冷却至室温，称量剩余固体和坩埚的质量，计算。
实验中加热至恒重的目的是   。
（4）若坩埚质量是W₁g，坩埚与加热后固体总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是   。
Ⅱ．乙同学提出，还可以采用以下方法来测定：

（1）溶解样品改用了硫酸，用离子方程式指明不再用盐酸原因是   ；
（2）若要用实验证明操作Ⅱ所得滤液中不存在Fe³⁺，其最可靠的化学方法是   ；
（3）若滴定用掉c mol／L KMn0₄溶液b mL，则样品中铁元素的质量分数是   。

Answer 1

Ⅰ．（1）250mL容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）
（2）2Fe²⁺＋Br₂＝2Fe³⁺＋2Br^－（2分）
（3）使Fe（OH）₃分解完全（2分）
（4）  （2分）
Ⅱ．（1）2MnO₄^- +16H⁺ +10Cl^- =2Mn²⁺ +5Cl₂ +8H₂O（2分）
（2）取少量滤液于试管中，滴加1~2滴KSCN溶液，溶液不变红（2分）
（3）2．8bc/a（2分）

解析试题分析：Ⅰ．（1）配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，所以还缺：250mL容量瓶、胶头滴管。
（2）加入溴水后溴单质氧化亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe₂+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-。
（3）加热至恒重，说明Fe（OH）₃分解完全。
（4）坩埚质量是W₁g，坩埚与加热后固体总质量是W₂g，则生成的氧化铁质量为（W₂-W₁）g，25ml溶液中铁元素的质量=112/160（W₂-W₁）g，250ml中含有铁元素质量10×112/160（W₂-W₁）g，所以铁元素质量分数=×100%=
Ⅱ．（1）MnO₄?能把Cl?氧化为Cl₂，离子方程式为：2MnO₄^- +16H⁺ +10Cl^- =2Mn²⁺ +5Cl₂ +8H₂O
（2）检验不存在Fe³⁺，应使用KSCN溶液，所以方法是：取少量滤液于试管中，滴加1~2滴KSCN溶液，溶液不变红。
（3）根据MnO₄?氧化Fe²⁺的离子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+16H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+8H₂O，25.00mL溶液含   n（Fe²⁺）=5n（MnO₄?）=5bc×10^-3mol，则250ml溶液中含铁元素物质的量为5bc×10^-2mol，所以样品中铁元素的质量分数=5bc×10^-2mol×56g/mol÷ag=2．8bc/a 。
考点：本题考查探究实验设计和实验操作应用、溶液配制、氧化还原滴定的应用及计算。