Question

[2012·云南省質(zhì)檢]（10分）用如圖所示裝置測定Fe和Fe₂O₃的混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(夾持部分已略去)。稱取Wg樣品置于錐形瓶中，通過分液漏斗加入足量稀硫酸使樣品完全溶解。實(shí)驗前量氣管起始讀數(shù)為amL，實(shí)驗后量氣管的最終讀數(shù)為bmL。

請回答下列問題：

（1）按上圖完成裝置連接，開始實(shí)驗前必須進(jìn)行的操作是                。

（2）寫出錐形瓶中發(fā)生化合反應(yīng)的離子方程式：              。

（3）實(shí)驗結(jié)束后，錐形瓶內(nèi)溶液中存在的金屬離子有哪些可能?請根據(jù)選項進(jìn)行填空(表格不一定填完)：

A．鹽酸    B．KSCN溶液   C．酸性KMnO₄溶液      D．H₂O₂溶液

序號	溶液中可能存在 的金屬離子	選擇最少種數(shù)的試劑，驗證該 假設(shè)(填字母)
①
②
③

（4）實(shí)驗中要對量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)注意：①將實(shí)驗裝置恢復(fù)到室溫；②       ；    ③視線與凹液面最低處相平。若讀取量氣管中氣體的體積時，液面左高右低，則所測氣體的體積      (填“偏大”、“偏小”或“無影響’”)。

（5）若樣品與足量稀硫酸反應(yīng)后滴入KSCN溶液不顯紅色且量氣管讀數(shù)b＞a(該實(shí)驗條件下的氣體摩爾體積為V_m)。下列有關(guān)單質(zhì)鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算過程是否正確？     （填“是”或“否”）， 理由是                   。

Fe＋H₂SO₄＝FeSO₄＋H₂↑

56g               V_mL

Wg×(Fe)         (b-a)×10^-3L

               ……

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）檢查裝置的氣密性

（2）2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺

（3）

（4）上下調(diào)節(jié)右管，使右管液面高度與測量氣管中液面高度平齊  偏小

（5）否   混合物中Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)后生成的Fe³⁺可進(jìn)一步消耗鐵單質(zhì)

【解析】（2）錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：Fe₂O₃＋6H⁺＝2Fe ³⁺＋3H₂O、2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺

和Fe＋2H⁺＝Fe ²⁺＋H₂↑，其中2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺屬于化合反應(yīng)。

（3）根據(jù)題意可知，錐形瓶內(nèi)溶液中存在的金屬離子只有以下兩種情況：一是只含F(xiàn)e²⁺，檢驗溶液中只含F(xiàn)e²⁺時，選用KSCN溶液，其現(xiàn)象是溶液不變紅色。二是既含F(xiàn)e²⁺又含F(xiàn)e³⁺，檢驗時取兩份少量的該溶液，向一份溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明含F(xiàn)e³⁺；向另一份溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，說明含F(xiàn)e²⁺。

（4）測定氣體體積時要注意壓強(qiáng)對氣體體積的影響，若液面左高右低，會造成右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)偏大，氣體體積偏小。

（5）該計算過程忽視了錐形瓶中的反應(yīng)2Fe³⁺＋Fe＝3Fe²⁺。