Question

【題目】某同學欲從Fe3+、Al3+的混合液中分離并測定Fe3+的濃度，實驗方案如下:

已知:①乙醚[(C2H5)2O]:沸點34.5℃，微溶于水，易燃。

②鹽酸濃度較高時，Fe3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]溶于乙醚；當鹽酸濃度降低時，該化合物解離。

（1）操作I的名稱是_______。

（2）檢驗溶液Y中是否殘留Fe3+的實驗方法是_________ 。

（3）蒸餾裝置如下圖所示，該裝置圖中存在的錯誤是________。

（4）滴定前，加入的適量溶液Z是_______(填序號)。

A.H2SO4~H3PO4 B.H2SO3~H3PO4 C.HNO3~H3PO4 D.HI~H3PO4

（5）滴定達到終點時，消耗0.1000mol/LK2Cr2O7溶液5.00mL。根據該實驗數據，起始所取的試樣Fe3+、Al3+的混合液中c(Fe3+)為______。

（6）上述測定結果存在一定的誤差，為提高該滴定結果的精密度和準確度，可采取的措施是_______。

A.稀釋被測試樣 B.增加平行測定次數

C.減少被測試樣取量 D.降低滴定劑濃度

Answer 1

【答案】 萃取、分液 取溶液Y少許，滴加KSCN溶液，若不顯血紅色說明無Fe3+殘留 溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶的支管口相平；用明火加熱，易導致乙醚著火 A 0.4800mol/L BD

【解析】分析：含Fe3+、Al3+試樣X溶液25mL，加入適量濃鹽酸和乙醚，在較高的鹽酸濃度下，Fe3+與HCl、乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分層后通過分液分離得到溶液Y為Al3+的溶液，和溶液X是乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]的溶液，當鹽酸濃度降低時，該化合物解離，加入水解離后，通過蒸餾得到方法除去乙醚，得到含鐵離子的水溶液，定容至100mL，取25.00mL溶液，滴入適量還原劑得到Fe2+離子的溶液，加入指示劑，滴定前，加入的適量溶液Z，用重鉻酸鉀溶液滴定至終點。

詳解：（1）操作A是利用在較高的鹽酸濃度下，Fe3+與HCl、乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分層后通過分液分離得到溶液Ⅱ為Al3+的溶液，和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[（C2H5）2OH][FeCl4]的溶液，分離的名稱為萃取、分液，故答案為：萃取、分液；

（2）依據鐵離子遇到KSCN溶液變紅色設計實驗檢驗鐵離子的存在，從溶液Y中取樣，滴加KSCN溶液，顯紅色證明殘留含有Fe3+，顯無色證明無殘留，故答案為：從溶液Y中取樣，滴加KSCN溶液，顯紅色證明殘留含有Fe3+，顯無色證明無殘留；

（3）乙醚是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機化合物，實驗加熱不能用明火，否則會引發(fā)燃燒導致危險；溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶的支管口相平，測蒸氣的溫度，故答案為：溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶的支管口相平；用明火加熱，易導致乙醚著火；

（4）滴定需要的酸性環(huán)境，所需酸不能具有還原性、氧化性，不能被氧化劑氧化，也不能被亞鐵離子還原。A．H2SO4-H3PO4 中酸為非氧化性酸，可以提供酸性環(huán)境且不影響測定反應，故A正確；B．H2SO3-H3PO4 中亞硫酸具有還原性，也會被氧化劑氧化，消耗標準溶液增大，產生誤差，故B錯誤；C．HNO3-H3PO4 中硝 酸具有強氧化性，可以氧化亞鐵離子，導致滴入氧化劑標準溶液減少，測定結果偏低，故C錯誤；D．HI-H3PO4 中HI酸是還原性酸，也可以消耗滴入的氧化劑，導致測定結果偏高，故D錯誤；故答案為：A；

（5）依據離子反應定量關系計算，定達到終點時，消耗0.1000 molL-1K2Cr2O7溶液6.00mL，物質的量=0.1000mol/L×0.0050L=0.0005mol，

反應為 Cr2O7 2- + 6Fe2++H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

1 6

0.0005mol 0.0030mol

c==0.1200mol/L，則試樣X中c（Fe3+）=0.1200mol/L×=0.4800mol/L，故答案為：0.4800mol/L；

（6）上述測定結果存在一定的誤差，為提高該滴定結果的精密度和準確度，可以重復幾次實驗，數值取平均值，減少誤差，滴定溶液濃度越小，測定結果越準確。A．稀釋被測試樣，濃度減小，測定誤差會增大，故A錯誤；B．增加平行測定次數，減少測定帶來的誤差，可以提高準確度，故B正確；C．減少被測試樣取量，和滴定結果的精密度和準確度無關，故C錯誤；D．降低滴定劑濃度，反應終點判斷更準確．滴定結果的精密度高，故D正確；故答案為：BD。