Question

【題目】實驗室欲測定鐵鋁合金的組成，將鐵鋁合金溶解后，取試樣25.00mL，分離并測定Fe3+的濃度，實驗方案設計如下：

已知：乙醚易揮發，易燃燒。

回答下列問題：

（1）常溫下，將鐵鋁合金溶解的試劑是_________(填字母)。

a．稀鹽酸 b．稀硫酸 c．稀硝酸 d．濃硝酸

（2）已知氫氧化鐵實際上是三氧化二鐵的水合物，則通過稱量氫氧化鐵固體質量的方法來確定c(Fe3+)時，該方案理論上的主要缺點是________________________。

（3）操作X是___________________________，操作X后檢驗溶液中是否有Fe3+殘留的方法是_______________________________。

（4）蒸餾裝置如圖所示，裝置中存在的錯誤是___________________________。

（5）將含Fe3+的溶液定容至100mL需要的儀器是___________________________。

（6）已知滴定反應為Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，當滴定達到終點時，消耗0.1000 mol·L-1Ce(SO4)2溶液15.00 mL，則開始試樣中c(Fe3+)=_____________。若改用稀硫酸酸化的K2Cr2O7溶液滴定含Fe2+的待測液，則該過程的離子反應方程式為_____________________。

Answer 1

【答案】 c 氫氧化鐵(Fe2O3·nH2O)沒有固定的組成 分液 從水溶液中取樣，滴加少量KSCN溶液顯紅色說明有殘留，否則無殘留 體系密閉 100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 0.1600 mol·L-1 Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

【解析】（1）由圖示，合金溶液后溶液中存在的是Fe3+，所以加入的一定是氧化性酸，選項a、b一定錯誤。鐵鋁在濃硝酸中都鈍化，所以選項d錯誤。最后只能使用稀硝酸，選項c正確。

（2）已知氫氧化鐵實際上是三氧化二鐵的水合物，所以該水合物的最大問題在于其n值不確定，所以通過稱量氫氧化鐵固體質量的方法來確定c(Fe3+)是不合理的。

（3）乙醚是不溶于水的液體，所以操作X應該是分液。檢驗Fe3+的方法是滴加KSCN溶液，觀察溶液顏色是否變為紅色，所以答案為：從水溶液中取樣，滴加少量KSCN溶液顯紅色說明有殘留，否則無殘留。

（4）圖示的蒸餾裝置是完全密閉的裝置（注意：最后的牛角管接錐形瓶是用膠塞連接的），這樣進行加熱是很危險的。

（5）將含Fe3+的溶液定容至100mL，應該將溶液轉移至100mL容量瓶，洗滌燒杯，加水定容。所以需要的儀器為：100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。

（6）Ce(SO4)2為15×0.1÷1000=0.0015mol，根據反應得到Fe2+為0.0015mol，定容為100mL，取出25mL進行滴定，所以該100mL溶液中有Fe2+為0.0015×4=0.006mol。該溶液中的Fe2+來自于如下反應：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，所以原來的Fe3=為0.004mol，這些Fe3+來自于25mL水樣，所以濃度為1000×0.004÷25=0.16mol/L。若改用稀硫酸酸化的K2Cr2O7溶液滴定含Fe2+的待測液，Cr2O72-應該被還原為Cr3+，則該過程的離子反應方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。