Question

【題目】某氯化鐵樣品含有少量FeCl2雜質。現要測定其中鐵元素的質量分數，實驗按以下步驟進行請根據上面流程，回答以下問題：

（1）操作I是配制溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有、_________。（填儀器名稱）

（2）下列操作可能使所配溶液濃度偏小的是__________（填寫序號）。

①未洗滌燒杯和玻璃棒

②定容時俯視容量瓶的刻度線

③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水

④搖勻后，發現液面低于刻度線后繼續加水至凹液面與刻度線相切

（3）請寫出加入過量氨水時發生的離子反應方程式____________，

（4）檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是__________。

（5）若原樣品質量a為10g，加熱后紅棕色固體質量是6g，則樣品中鐵元素的質量分數是_______。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶、膠頭滴管 ①④ Fe3+ ＋3NH3H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+ 取最后一次洗滌液，滴加AgNO3溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈 鐵元素的質量分數是42%

【解析】

氯化鐵樣品含有少量FeCl2雜質加水溶解，加入鹽酸防止Fe2+水解，配成250mL的溶液后，取出其中的25mL加入氯水和過量的氨水，得到紅褐色沉淀Fe(OH)3沉淀，灼燒后形成紅棕色固體Fe2O3，據此分析作答。

（1）配制溶液時用到的玻璃儀器為：燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶和膠頭滴管；

（2）①未洗滌燒杯和玻璃棒，使溶質的量減少，導致所配溶液濃度偏小，正確；

②定容時俯視容量瓶的刻度線，讀得的溶液體積偏小，導致所配溶液濃度偏大，錯誤；

③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水，對實驗結果沒有影響，錯誤；

④搖勻后，發現液面低于刻度線后繼續加水至凹液面與刻度線相切，加入的溶劑過多，導致溶液濃度偏小，正確；

答案選①④；

（3）向25mL溶液中加入氯水，Fe2+被氧化為Fe3+，加入過量氨水后生成了紅褐色沉淀Fe(OH)3，反應的離子方程式為Fe3+＋3NH3H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+；

（4）沉淀洗滌干凈了說明不存在Cl-，具體過程為：取最后一次洗滌液，滴加AgNO3溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；

（5）根據流程可知，反應過程中Fe2+被氧化為Fe3+，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，加熱后又生成Fe2O3，根據鐵原子守恒可得關系2Fe2+~ 2Fe3+~ Fe2O3，加熱后紅棕色固體質量是6g，即Fe2O3的質量為6g，其物質的量為=0.0375mol，那么樣品中鐵元素的質量為0.0375mol×2×56g/mol=4.2g，因此樣品中鐵元素的質量分數為×100%=42%。