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，按以下步骤
进行实验：

Ⅰ．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、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有        。（填仪器名称）
（2）请写出加入氯水发生的离子反应方程式                                。
（3）将沉淀物加热、灼烧，冷却至室温，用天平称量其质量为b₁ g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂ g，若b₁－b₂＝0.3g，则接下来还应进行的操作是                  
                    ；蒸发皿质量是W₁ g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂ g，则样品中铁元素的质量分数是              。                  
Ⅱ．有同学提出，还可以采用以下方法来测定：

（1）选择的还原剂是否能用铁           （填“是”或“否”），原因是：             ；
（2）若滴定用掉c mol?L^-1 KMnO₄溶液b mL，则样品中铁元素的质量分数是：        。

Answer 1

（11分）Ⅰ．（1）250mL容量瓶（1分）（2）2Fe ²⁺＋ Cl₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Cl^－（2分）
（3）再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g（1分）
铁元素的质量分数是（2分）
Ⅱ．（1）否（1分）如果用铁做还原剂，自身的氧化产物是Fe²⁺；且会与过量的硫酸反应生成Fe²⁺，干扰铁元素的测定（2分，答出一个原因即给2分）
（2）铁元素的质量分数是（2分）

试题分析：：Ⅰ、（1）因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，所以还需要的仪器有250mL容量瓶。
（2）氯水具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式2Fe ²⁺＋ Cl₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Cl^－。
（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；因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe₂O₃中铁元素的质量为。Ⅱ．（1）还原剂不能用铁，因为铁会和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再用高锰酸钾滴定，多消耗氧化剂产生误差，干扰原混合物的铁元素的测定。
（2）设铁元素质量分数为x，则依据反应5Fe²⁺+MnO₄^－+8H+＝Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O可知5Fe²⁺～5Fe³⁺～KMnO₄
5×56  1
a×x×  0.001bc
则铁元素的质量分数是x＝
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。试题针对性强，主要是考查学生实验分析，实验数据的计算应用，同时考查了实验知识的分析判断能力，有利于培养学生的综合实验能力，也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力。