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1.某氯化铁与氯化亚铁的混合物.现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

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、玻璃棒外,还必须有250mL容量瓶、胶头滴管.
(填仪器名称)
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-.
(3)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b1g.再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1-b2=0.3g,则接下来还应进行的操作是再次加热冷却并称量,直至两次质量差小于0.1g.若蒸发皿质量是 W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是$\frac{1120(W{\;}_{2}-W{\;}_{1})}{160a}$×100%.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:

①溶解样品改用了硫酸,而不用盐酸,原因是过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰.
②选择的还原剂是否能用铁否 (填“是”或“否”),原因是:如果用铁做还原剂,会与过量的硫酸反应生成Fe2+,干扰铁元素的测定.
③若滴定用掉c mol/L KMnO4溶液bmL,则样品中铁元素的质量分数是$\frac{2.8bc}{a}$.

分析 (1)根据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;
(2)根据Br2具有氧化性,能氧化Fe2+;为了使Fe3+充分沉淀,氨水要过量; 
(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;根据铁元素质量守恒,即红棕色固体( Fe2O3)中的铁就是样品中铁,根据质量分数的公式求出铁元素的质量分数;
①溶解样品若用盐酸,用高锰酸钾若用滴定时会氧化氯离子,影响实验测定结果;
②某氯化铁与氯化亚铁的混合物.现要测定其中铁元素的质量分数,加入铁做还原剂和过量的硫酸反应生成亚铁离子,会增加铁元素的量对测定结果产生误差;
③依据高锰酸钾和亚铁离子的氧化还原反应定量关系计算.

解答 解:(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;
故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
(2)因Br2具有氧化性,能氧化Fe2+:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;为了使Fe3+充分沉淀,氨水要过量,故答案为:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;
(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(W2-W1)g×$\frac{112}{160}$;样品中铁元素的质量分数是$\frac{1120(W{\;}_{2}-W{\;}_{1})}{160a}$×100%,
故答案为:再次加热冷却并称量,直至两次质量差小于0.1g;$\frac{1120(W{\;}_{2}-W{\;}_{1})}{160a}$×100%;
①高锰酸钾具有强氧化性,加入盐酸,溶液中的氯离子会被氧化,多消耗高锰酸钾,产生实验测定误差,故答案为:过量的盐酸对后面KMnO4的滴定有干扰;
②还原剂不能用铁,因为有贴分会和过量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;
故答案为:否;如果用铁做还原剂,会与过量的硫酸反应生成Fe2+,干扰铁元素的测定;
③依据反应5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;依据定量关系计算得到:设铁元素质量分数为X%,
5Fe2+~5Fe3+~KMnO4
5×56                   1
a×X%×$\frac{25.00}{250.0}$   c×b×10-3  
铁元素的质量分数是X%=$\frac{2.8bc}{a}$,故答案为:$\frac{2.8bc}{a}$.

点评 本题主要考查了铁元素的质量分数的测定,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,难度不大.

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