Question

【題目】鐵及其化合物在生產、生活中應用廣泛，研究鐵及其化合物的應用意義重大。

（1）綠礬是一種重要的硫酸鹽，其化學式為FeSO4·7H2O，某化學興趣小組通過實驗探究來測定某綠礬樣品中FeSO4·7H2O的含量，步驟如下：

i.稱取上述樣品9.0g，配成250 mL準確濃度的FeSO4溶液；

ii.最取25.00 mL上述溶液于錐形瓶中，用0.02000 mol·L－1的酸性KMnO4溶液與之完全反應，消耗KMnO4溶液30.00 mL（雜質不與KMnO4溶液反應）。

①配制FeSO4溶液時，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、___；配制溶液過程中未洗滌燒杯、玻璃棒，會造成所配溶液濃度____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

②步驟ii中反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO4－＋X＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，則X的化學式為______，其系數為______。

③該樣品中FeSO4·7H2O的質量百分含量為____（計算結果保留1位小數）。

（2）工業上用氯化鐵腐蝕銅箔制造電路板。某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并獲得氯化鐵溶液，準備采用下列步驟：

回答下列問題：

①請寫出試劑a的化學式____，試劑b的名稱____。

②濾液X、Z中均含有同一種溶質，它們轉化為氯化鐵溶液的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶 偏小 H+ 8 92.7% Fe 鹽酸 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－

【解析】

⑴①配成250 mL準確濃度的FeSO4溶液，需要用到的玻璃儀器，再根據公式進行誤差分析；②根據質量守恒和電荷守恒得到X的化學式和系數；③根據方程式得到關系式5FeSO4·7H2O — KMnO4，先計算物質的量，再計算百分含量。

⑵①氯化鐵腐蝕銅箔制造電路板得到FeCl2、CuCl2，將銅置換出來，則要加入過量Fe，濾渣Y主要是Cu、Fe，將Fe除掉，加入鹽酸；②濾液FeCl2與Cl2反應生成FeCl3。

⑴①配成250 mL準確濃度的FeSO4溶液，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、250mL容量瓶；配制溶液過程中未洗滌燒杯、玻璃棒，溶質質量減少，因此會造成所配溶液濃度偏小；故答案為：250mL容量瓶；偏小。

②步驟ii中反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO4－＋X＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，根據質量守恒和電荷守恒得到X的化學式為H+，其系數為8。

③根據方程式得到關系式5FeSO4·7H2O — KMnO4，25.00 mL上述溶液n(Fe2＋)= 0.02000 mol·L－1×0.03L ×5= 3×103mol，則9.0g樣品中n(FeSO4·7H2O)= n(Fe2＋)= 3×103mol×10 = 3×102mol，該樣品中FeSO4·7H2O的質量百分含量；故答案為：92.7%。

⑵①氯化鐵腐蝕銅箔制造電路板得到FeCl2、CuCl2，將銅置換出來，則要加入過量Fe，因此試劑a的化學式Fe，濾渣Y主要是Cu、Fe，將Fe除掉，加入鹽酸，Fe反應，Cu不反應，因此試劑b的名稱鹽酸；故答案為：Fe；鹽酸。

②濾液X、Z中均含有同一種溶質，FeCl2與Cl2反應生成FeCl3，因此轉化為氯化鐵溶液的離子方程式為2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－；故答案為：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－。