为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：方案一：将a g铁片完全溶,高中,化学试题,氧化还原反应的配平考点,离子共存考点,单质铁考点,酸碱中和滴定考点,测定物质组成、成分含量考点,好技网

问答题
为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580　mL（标准状况）；
方案二：将
a
10
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000　mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO₄溶液．
请回答下列问题：
（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
______KMnO₄+______FeSO₄+______H₂SO₄=______Fe₂（SO₄）₃+______MnSO₄+______K₂SO₄+______H₂O
（2）在滴定实验中不能选择______式滴定管，理由是______；
（3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为______和______；（铁的相对原子质量以55.9计）
（4）高锰酸钾是化学中常用强氧化剂．在实验室中可用下式配制少量高锰酸钾溶液：
______Mn²⁺+______NaBiO₃+______H⁺=______MnO₄^-+______Bi³⁺+______Na⁺+______H₂O
1）、配平系数
2）、根据以上信息，下列各组离子在溶液中不能大量共存的是______
A．Na⁺、K⁺、H⁺、Cl^-、NO₃^-、MnO₄^-B．Na⁺、K⁺、H⁺、SO₄^2-、BiO₃^-、Cl^-
C．Na⁺、Al³⁺、H⁺、NO₃^-、SO₄^2-、MnO₄^-D．Na⁺、K⁺、Mn²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-．

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本试题 “为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀...” 主要考查您对
氧化还原反应的配平

离子共存

单质铁

酸碱中和滴定

测定物质组成、成分含量
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。

氧化还原反应的配平
离子共存
单质铁
酸碱中和滴定
测定物质组成、成分含量

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。

配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等

配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒

配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)₂→CaS_x+Ca₂S₂O₃+H₂O
生成物CaS_x、Ca₂S₂O₃中的S_x、S₂作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
S_x 0→-2 降2×2
S₂ 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H₂O、H⁺或OH^-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

一般方法：从左向右配。
步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。

标出元素化合价变化的始态和终态
求升价元素或降价元素化合价的变化数
求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
配平变价元素
用观察法配平其他元素
检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
如：

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

	S^2-	SO₃^2-	I^-	Fe²⁺	Br^-	Cl^-(H⁺)
MnO₄^-	√	√	√	√	√	√
ClO^-	√	√	√	√	√	√
NO₃^-(H⁺)	√	√	√	√	√	×
Fe³⁺	√	√	√	×	×	×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

离子间相互结合生成难溶物或微溶物

Ba²⁺、Ca²⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-

Ag⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
离子间相互结合生成气体或挥发性物质

H⁺ CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-

OH^- NH₄⁺
离子间相互结合生成弱电解质

H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^- 弱酸

OH^- NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺ 弱碱

H⁺ 水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺	CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-
Fe³⁺	CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-
NH₄⁺	SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺	SCN^-
Ag⁺、Cu²⁺	NH₃·H₂O

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。

主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。

铁元素：

在元素周期表中的位置：铁的原子序数26，位于周期表中第四周期，第Ⅷ族。
(1)物理性质：银白色、有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较小，具有导电、导热、延展性，可被磁铁吸引。
(2)化学性质：较活泼的金属，+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如：Cl₂ Br₂ 过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：

注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
②与弱氧化剂反应(如S I₂ H⁺ Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：

③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)

铁的性质：

物理性质：铁是黑色金属，具有铁磁性
铁的化学性质：
①与强氧化剂反应(如：Cl_2、 Br₂ 、过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：

注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
②与弱氧化剂反应(如S、 I₂ 、H⁺ 、Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：

③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)

铁与稀硝酸的反应：

铁少量时：
铁过量时：3Fe+8HNO₃==3Fe(NO₃)₂+2NO+4H₂O

两式可通过2Fe³⁺+Fe==3Fe²⁺联系起来。

注意：

铁元素性质活泼，自然界中的铁元素几乎都是以化合态存在，只有在陨石中存在游离态的铁元素。
过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl₂，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。
金属与强氧化性酸反应，不会生成H₂。

化学性质：

铁元素性质活泼，有较强的还原性。

铁三角关系：

酸碱中和滴定：

用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理：对于一元酸和一元碱发生的中和反应，C酸V酸＝C碱V碱或：C未知V未知＝C标准V标准，

(2)仪器：a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图：

(4)操作步骤：
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据：
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析：
①仪器润洗不当：
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；
②读数方法有误：
a.滴定前仰视，滴定后俯视；
b.滴定前俯视，滴定后仰视；
c.天平或量筒的使用读数方法错误；
③操作出现问题：
a.盛标准液的滴定管漏液；
b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
    (或前无后有)；
c.振荡锥形瓶时，不小心有待测液溅出；
d.滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外；

中和滴定中的误差分析:

中和滴定是一个要求较高的定量实验，每一个不当的或错误的操作都会引起误差。
对于一元酸与一元碱，由可知，是准确量取的体积，是标准溶液的浓度，它们均为定值，所以的大小取决于的大小，大则大，小则小。
以标准酸溶液滴定末知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的不正确操作对实验结果的影响见下表：

中和滴定应注意的问题:

1．中和滴定中指示剂的使用与选择
(1)用量不能太多，常用2～3滴，冈指示剂本身也是有机弱酸或有机弱碱，若用量太多，会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。
(2)指示剂的选择：中和滴定时一般选用的指示剂有酚酞和甲基橙。石蕊试液由于颜色变化不明显，不易辨别，在滴定过程中不宜使用。
(3)酸、碱恰好完全反应时，终点溶液的pH应在指示剂的变色范围内，如强酸溶液滴定弱碱溶液应选用甲基橙作指示剂；强碱溶液滴定弱酸溶液应选用酚酞作指示剂。
(4)指示剂的变色：最好由浅到深，这样对比明显。如用强碱滴定强酸用酚酞作指示剂较好，当酚酞从无色变为粉红色(或浅红色)且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。
2．欲减小实验误差的三点做法
(1)半分钟：振荡，半分钟内颜色不褪去，即为滴定终点。
(2)l一2min：滴定停止后，必须等待l～2min，让附着在滴定管内壁的溶液流下后，再进行读数。
(3)重复：同一实验，要做两到三次，两次滴定所用标准溶液的体积的差值不能超过0．02mL，再取平均值。

定量实验介绍：

燃烧法测定氨基酸的组成：

实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂。现按下图所示装置进行实验。

①实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，目的是排除体系中的N₂。
②D装置的作用是吸收未反应的O₂，保证最终收集的气体是N₂。
③读取N₂体积时，应注意：量筒内液面与广口瓶中的液面相持平视线与凹液面最低处相切。
④实验中测得N₂的体积为ＶmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据为生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、氨基酸的相对分子质量

用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量：
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为:2NH₃+3CuO

N₂+3Cu+3H₂O
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H₂O的质量[m(CuO)、m(H₂O)]时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
装置图：

①连接顺序为：bcacd
②d中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨、防止空气中水分进入；实验完毕时观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色；
③Cu的相对原子质量的表达式

发现相似题

与“为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方...”考查相似的试题有：

Ba²⁺、Ca²⁺	CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-
Ag⁺	CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-

H⁺	CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-
OH^-	NH₄⁺

H⁺	CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-	弱酸
OH^-	NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺	弱碱
OH^-	H⁺	水