Question

某氯化鐵樣品含有少FeC1₂雜質．現要測定其中鐵元素的質量分數，實驗按如圖1所示步驟進行：
請根據上圖流程，回答以下問題：
（1）操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有______、______（填儀器名稱），操作Ⅱ必須用到的儀器是______（填編號）．
A．50mL燒杯；B．50mL量筒；C．100mL量筒；D．25mL酸式滴定管．
（2）①的X可選用（填化學式）______，其目的是______．加入氨水要過量的原因是______．
（3）檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是______．
（4）若蒸發皿質量是W₁ g，蒸發皿與加熱后固體總質量W₂ g，則樣品中鐵元素的質量分數是______（列出計算式，不需化簡）：若固體加熱時未充分反應，則最終測量的結果______（“偏大”、“偏小”、“不變”）．
（5）已知在常溫下Cu²⁺和Fe³⁺在溶液中隨pH變化時水解的曲線如圖2所示．對圖中a點的說法正確的是______（填序號）．
①加適量NH₄C1固體可使溶液由a點沿水平方向變到Cu²⁺曲線上．
②溶液中a點和水平線在Fe³⁺和Cu²⁺曲線上任意截點的c（H⁺）與c（OH^-）乘積相等
③Fe（OH）₃、Cu（OH）₂在a點代表的溶液中均達到飽和．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL的容量瓶；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應需要滴定管；
（2）加氯水就是讓+2價鐵變為+3價，加氨水就是使+3價鐵充分轉化為Fe（OH）₃沉淀；
（3）沉淀洗滌就是把Cl^-或NH₄⁺洗掉，可以檢驗洗滌液中是否含有Cl^-，取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；
（4）加熱分解所得的物質是Fe₂O₃，其質量為（W₂-W₁）g，由于取25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質量為10（W₂-W₁）g，根據化學式計算鐵元素的質量，再利用質量分數的定義計算原氧化鐵樣品中鐵元素的質量分數；
（5）①加適量NH₄C1固體，pH發生變化，則銅離子濃度變化；
②溫度不變，則水的離子積不變；
③a點不在溶解平衡曲線上，溶解平衡曲線上的任一點均為飽和狀態．
解答：解：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL容量瓶、膠頭滴管；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應需要滴定管，
故答案為：250mL容量瓶；膠頭滴管；D；
（2）①中試劑X為氯水，加氯水就是讓+2價鐵變為+3價，發生反應為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；加氨水就是使+3價鐵充分轉化為Fe（OH）₃沉淀，發生反應為Fe³⁺+3NH₃H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Cl₂；氧化Fe²⁺生成Fe³⁺；Fe³⁺完全轉化為沉淀；
（3）沉淀洗滌就是把Cl^-或NH₄⁺洗掉，可以檢驗洗滌液中是否含有Cl^-，取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈，
故答案為：取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；
（4）加熱分解所得的物質是Fe₂O₃，其質量為（W₂-W₁）g，由于取25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質量為10（W₂-W₁）g，
樣品中鐵元素的質量分數是×100%，固體加熱時未充分反應，剩余固體的質量偏大，則鐵元素的質量分數偏大，
故答案為：×100%；偏大；
（5）①加適量NH₄C1固體，pH發生變化，則銅離子濃度變化，而a點沿水平方向變到Cu²⁺曲線上銅離子濃度不變，故錯誤；
②溫度不變，則水的離子積不變，則溶液中a點和水平線在Fe³⁺和Cu²⁺曲線上任意截點的c（H⁺）與c（OH^-）乘積相等，故正確；
③a點不在溶解平衡曲線上，溶解平衡曲線上的任一點均為飽和狀態，則Cu（OH）₂在a點代表的溶液為不飽和溶液，故錯誤；
故答案為：②．
點評：本題考查溶液配制、離子檢驗、對實驗操作的理解與實驗方案的評價、化學計算等，綜合性較強，題目難度中等，明確測定原理是解題的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具有扎實的基礎與運用知識分析解決問題的能力．