Question

【題目】某同學將鐵鋁合金樣品溶解后取樣 25.00 mL，分離并測定Fe3+的濃度，實驗方案設計如下：

已知：乙醚[(C2H5)2O] 沸點為 34.5℃，易揮發、易燃，不純時點燃易發生爆炸，微溶于水，密度比水小。在鹽酸濃度較高時，Fe3+與 HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚；當鹽酸濃度降低時，該化合物解離。請回答：

（1）操作A 得到溶液Ⅰ，具體操作是：靜置后，_____________________________。

（2）經操作 A 后，為判斷Fe3+是否有殘留，請設計實驗方案__________。

（3）蒸餾裝置如圖所示，裝置中存在的錯誤是____________、______________。

（4）下列有關說法正確的是__________。

A．為了減少滴定誤差，滴定管、錐形瓶均需用待裝液潤洗

B．標準KMnO4溶液應該裝在酸式滴定管中

C．開始滴定前，滴定管標準液內有氣泡，滴定終點時，氣泡消失了，則測得Fe3+的濃度偏低

D．三次平行測定時，每次需將滴定管中的液面調至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置

（5）用 0.1000 mol·L-1 KMnO 4溶液進行滴定，平行 實驗三次，達到終點時，平均消耗KMnO4溶液 6.00 mL （滴定前先除去溶液中溶解的 HCl）。根據該實驗數據，試樣 X 中c(Fe3+)為____________。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】打開分液漏斗的旋塞和活塞，待下層液體流盡后，關閉旋塞，將溶液Ⅰ從上口倒出到燒杯中 取少許溶液Ⅱ于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變血紅色，則沒有Fe3+殘留 明火加熱（易導致爆炸） 裝置密閉（易導致爆炸） B、D 0.480 mol·L－1

【解析】

（1）因為Fe3+與 HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚，而乙醚微溶于水，所以采用分液法分離；

（2）用KSCN檢驗溶液中是否含有Fe3+；

（3）乙醚易揮發、易燃，所以不能用明火加熱，整套裝置為密閉裝置，乙醚沸點低容易發生爆炸；

（4）依據滴定實驗的誤差分析判斷；

（5）利用高錳酸鉀和Fe2+氧化還原反應離子方程式計算；

（1）因為Fe3+與 HCl、乙醚形成化合物[(CH3 ) OH][FeCl ]而溶于乙醚，而乙醚微溶于水，所以采用分液法分離，具體操作為：打開分液漏斗的旋塞和活塞，待下層液體流盡后，關閉旋塞，將溶液Ⅰ從上口倒出到燒杯中；

本題答案為：打開分液漏斗的旋塞和活塞，待下層液體流盡后，關閉旋塞，將溶液Ⅰ從上口倒出到燒杯中。

（2）用KSCN檢驗溶液II中是否含有Fe3+，具體操作為：取少許溶液Ⅱ于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變血紅色，則沒有Fe3+殘留；

本題答案為：取少許溶液Ⅱ于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變血紅色，則沒有Fe3+殘留。

（3）乙醚易揮發、易燃，所以不能用明火加熱，整套裝置為密閉裝置，乙醚沸點低易揮發，容易發生爆炸；

本題答案為：明火加熱（易導致爆炸）， 裝置密閉（易導致爆炸）。

（4）A.錐形瓶不能用待裝液潤洗，故A錯誤；

B.標準KMnO4溶液應該裝在酸式滴定管中,故B正確；

C.開始滴定前，滴定管標準液內有氣泡，滴定終點時，氣泡消失了，則測得Fe3+的濃度偏高，故C錯誤；

D.三次平行測定時，每次需將滴定管中的液面調至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置，故D正確；

本題答案為BD。

（5）設25mL溶液中含Fe2+的物質的量為xmol，則有：

MnO4- + 8H+ +5 Fe2+= Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O，

1 5

0.16 x

解得x=3mol 依據鐵守恒，所以原溶液中含有Fe3+的物質的量n(Fe3+)=1.2mol，

c(Fe3+)=n(Fe3+)/v=1.2mol/25L= 0.480 mol·L－1；

本題答案為：0.480 mol·L－1。