Question

實驗室有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)，實驗按以下步驟進(jìn)行：

I．請根據(jù)上面流程，圓答以下問題：
（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有______、______（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b₁ g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為b₂ g，若b₁-b₂______，則視為灼燒充分；灼燒樣品所需要的儀器有酒精燈、三腳架、______、______、______、坩堝鉗．
（3）若蒸發(fā)皿質(zhì)量是W₁g，蒸發(fā)皿與加熱后固體總質(zhì)量是W₂g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______．
II．有同學(xué)提出，還可以采用以下方法來測定：

（4）在量取待測液和滴定過程中需要用到的滴定管是______（填番號）
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
（5）滴定終點的現(xiàn)象為______；
（6）若滴定用掉c mol/L KMnO₄溶液bmL，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______（已知酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺）
（7）在試驗過程中，下列操作可能造成鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是______（填番號）
A．溶解樣品時用稀鹽酸代替稀硫酸
B．用鐵單質(zhì)做還原劑
C．量取濾液時未潤洗對應(yīng)滴定管
D．滴定前讀數(shù)時滿定管內(nèi)無氣泡，滴定后有氣泡殘留在滴定管尖端
E．配制c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時未將洗滌液一并轉(zhuǎn)移入容量瓶
F．試驗時在錐形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待測液．

Answer 1

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；固體灼燒需要坩堝，泥三角，玻璃棒，故答案為：小于0.1g；坩堝；泥三角；玻璃棒；
（3）因鐵元素質(zhì)量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，F(xiàn)e₂O₃中鐵元素的質(zhì)量為（W₂-W₁）g×；樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%，
故答案為：×100%；
Ⅱ、（4）量取待測液和滴定過程中需要酸式滴定管滴定過程中裝標(biāo)準(zhǔn)液高錳酸鉀溶液，量取待測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；
（5）滴定終點是利用高錳酸鉀溶液呈紫紅色來指示反應(yīng)終點，現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧囈簳r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽霞t色且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧囈簳r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽霞t色且半分鐘內(nèi)不褪色；
（6）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%× c×b×10^-3
鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是X%=，故答案為：；
（7）A．溶解樣品時用稀鹽酸代替稀硫酸，高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，加入鹽酸，溶液中的氯離子會被氧化，多消耗高錳酸鉀，產(chǎn)生實驗測定誤差，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．量取濾液時未潤洗對應(yīng)滴定管，待測液濃度減小，測定結(jié)果偏小；
D．滴定前讀數(shù)時滿定管內(nèi)無氣泡，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，滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積增大，結(jié)果偏高；
F．試驗時在錐形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待測液．濃度不變，無影響；
故選ABE．
分析：Ⅰ、（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；
（3）根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒，即紅棕色固體（ Fe₂O₃）中的鐵就是樣品中鐵，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式求出；
Ⅱ、（4）量取待測液和滴定過程中需要酸式滴定管滴定過程中裝標(biāo)準(zhǔn)液高錳酸鉀溶液，量取待測液亞鐵離子和鐵離子的溶液顯酸性；需要兩支酸式滴定管；
（5）滴定終點是利用高錳酸鉀溶液呈紫紅色來指示反應(yīng)終點，現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧囈簳r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)樽霞t色且半分鐘內(nèi)不褪色
（6）依據(jù)高錳酸鉀和亞鐵離子的氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系計算；
（7）下列操作可能造成鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的選項分析為：
A．溶解樣品時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．量取濾液時未潤洗對應(yīng)滴定管稀釋標(biāo)準(zhǔn)液，滴定過程中消耗體積增大；
D．滴定前讀數(shù)時滿定管內(nèi)無氣泡，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�。�
E．配制c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時未將洗滌液一并轉(zhuǎn)移入容量瓶，配制的高錳酸鉀溶液濃度偏小，滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積增大；
F．試驗時在錐形瓶中放了25.5mL含有Fe²⁺的待測液，不影響測定溶液濃度．
點評：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，滴定實驗的過程分析判斷，誤差分析應(yīng)用，題目難度中等．