Question

（共13分）某氯化亞鐵和氯化鐵的混合物。現要測定其中鐵元素的質量分數，按以下步驟進行實驗：

Ⅰ．請根據上面流程，回答以下問題：
（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）請寫出加入溴水發生的離子反應方程式                                    。
（3）將沉淀物加熱灼燒，冷卻至室溫，用天平稱量其質量為b₁ g，再次加熱灼燒并冷卻至室溫稱量其質量為b₂ g，若b₁－b₂＝0.3g，則接下來還應進行的操作是                。若蒸發皿質量是W₁ g，蒸發皿與加熱后固體總質量是W₂ g，則樣品中鐵元素的質量分數是                      （含a、W₁、W₂的表達式）。
Ⅱ．有同學提出，還可以采用以下方法來測定：

（4）選擇的還原劑是否能用鐵          （填“是”或“否”），原因是              。
（5）若一次滴定用去c mol/L KMnO₄溶液bmL，則樣品中鐵元素的質量分數是                （含a、b、c的表達式）。

Answer 1

（共13分）Ⅰ．（1）250mL容量瓶（1分）、膠頭滴管（1分）
（2）2Fe ²⁺＋ Br₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Br^－（2分）
（3）再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0．1g（2分）
鐵元素的質量分數是 （2分）
Ⅱ．（4）否（1分）如用鐵做還原劑，會與過量硫酸反應生成Fe²⁺干擾鐵元素測定（2分）
（5）鐵元素的質量分數是2．8bc/a（2分）

解析試題分析：Ⅰ．（1）操作I屬于一定物質的量濃度溶液的配制，所以所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有250ml容量瓶以及定容時的膠頭滴管。
（2）單質溴具有氧化性，能把亞鐵離子氧化，反應的離子方程式是2Fe ²⁺＋ Br₂＝ 2Fe ³⁺＋ 2Br^－。
（3）由于b₁－b₂＝0.3g＜0.1g，所以還必須進行的操作是再次加熱冷卻并稱量，直至兩次質量差小于0.1g為止。最后所得的固體是氧化鐵，其質量是，因此其中含有的鐵元素的質量是。由于是只取了25ml溶液，所以原樣品中鐵元素的質量分數是。
Ⅱ．（4）如果用鐵做還原劑，由于鐵會與過量硫酸反應生成Fe²⁺，從而干擾鐵元素測定，因此還原劑不能選擇鐵。
（5）消耗高錳酸鉀的物質的量是0.001bcmol，轉移電子的物質的量是0.005bcmol，所以根據電子的得失守恒可知，亞鐵離子的物質的量是0.005bcmol，所以鐵元素的質量是0.005bcmol×10×56＝2.8bcg，因此鐵元素的質量分數是2.8bc/a。
考點：考查物質的量濃度的配制、儀器的選擇、基本實驗操作、化學計算等
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法。縱觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。