高中化学试题解析150
1、(2024安徽)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法。
研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液。
SnCl2溶液:称取6 g SnCl2·2H2O
溶于20 mL浓盐酸,加水至100 mL,加入少量锡粒。
已知:氯化铁受热易升华;室温时
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液V mL,则a g试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2⁃TiCl3⁃KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
从环保角度分析,该方法相比于SnCl2⁃HgCl2⁃K2Cr2O7滴定法的优点是 。
为探究KMnO4溶液滴定时,Cl-在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L-1KMnO4溶液,现象如下表:
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
答案:
(1)容量瓶、量筒
(3)提高试样与浓盐酸反应速率,同时可减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华
(4)偏小
(6) 不存在重金属汞、铬的污染,更安全,对环境更友好
蒸馏水
酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH
分析:
阅读试题,实验目的是测定铁矿石中铁的含量,实验原理是用SnCl2将铁矿石中Fe转化为亚铁离子,然后用重铬酸钾溶液滴定亚铁离子,测出铁矿石中Fe的含量。
具体步骤是,用浓盐酸溶解铁矿石,用SnCl2溶液将其中铁转化为亚铁离子,再用HgCl2溶液除去过量SnCl2,最后在酸性条件下用重铬酸钾溶液滴定亚铁离子。
从实验步骤看,涉及的实验操作中,配制一定物质的量溶液的标准溶液需要容量瓶,量取浓盐酸、蒸馏水时需要量筒,滴定时需要的是醆式滴定管,不需要碱式滴定管、漏斗和分液漏斗。
配制SnCl2溶液时,一方面需要抑制其水解,所以用浓盐酸溶解;另一方面,需要防止其被空气中的氧气氧化,所以需加入锡粒。
浓盐酸易挥发、氯化铁易升华,采用微热可减少浓盐酸的挥发和氯化铁的升华。
步骤Ⅲ中,溶液在空气中放置时间过长,其中亚铁离子易被氧气氧化,所以未“立即滴定”,会导致测定的铁含量偏小。
从实验原理可得关系式:
两种滴定法的操作方法相同,但其所用试剂不同,避免了有污染的重金属的Hg、Cr。
空白实验是为实验i、实验ii作参照,所以为避免干扰,X为蒸馏水。
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