Question

20．有某種含有少量FeCl₂雜質的FeCl₃樣品．現要測定其中鐵元素的質量分數，實驗采用下列步驟進行：
①準確稱量mg樣品（在2～3g范圍內）；
②向樣品中加入10mL 6mol•L^-1的鹽酸，再加入蒸餾水，配制成250mL溶液；
③量取25mL操作②中配得的溶液，加入3mL氯水，加熱使其反應完全；
④趁熱迅速加入10%氨水至過量，充分攪拌，使沉淀完全；
⑤過濾，將沉淀洗滌后，移至坩堝，灼燒、冷卻、稱重，并重復操作至恒重．
試回答下列問題：
（1）溶解樣品時，要加入鹽酸，原因是抑制Fe²⁺、Fe³⁺水解．
（2）加入氯水后，反應的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）若不用氯水，可用下列試劑中的AC代替（填序號）．
A．H₂O₂B．碘水   C．NaClO
（4）步驟⑤中檢驗沉淀是否洗凈的方法是取少量洗滌液加入少量硝酸銀溶液，如果不產生沉淀就說明洗滌干凈．
（5）若坩堝質量為W₁g，坩堝及灼燒后的固體總質量為W₂g，樣品中鐵元素的質量分數為$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%．

Answer 1

分析 （1）FeCl₂、FeCl₃都是強酸弱堿鹽，亞鐵離子、鐵離子水解導致溶液變渾濁，為抑制水解加入稀鹽酸；
（2）氯氣具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子；
（3）氯水主要作用是將亞鐵離子氧化成鐵離子，起氧化劑的作用，其它氧化劑只要對產生的氫氧化鐵的質量沒有影響即可；
（4）判斷沉淀是否洗凈的方法是：取少量洗滌液加入少量硝酸銀溶液，如果不產生沉淀就說明洗滌干凈；
（5）將氫氧化鐵灼燒得到Fe₂O₃，先計算氧化鐵中鐵元素質量，從而計算鐵元素質量分數．

解答 解：（1）FeCl₂、FeCl₃都是強酸弱堿鹽，亞鐵離子、鐵離子水解生成難溶性的氫氧化亞鐵、氫氧化鐵導致溶液變渾濁，為抑制水解加入稀鹽酸，
故答案為：抑制Fe²⁺、Fe³⁺水解；
（2）氯氣具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）除去氯化鐵中的氯化亞鐵時不能引進新的雜質，雙氧水能氧化氯化亞鐵，碘和鐵離子反應生成亞鐵離子，次氯酸鈉和亞鐵離子反應生成鐵離子，
故選AC；
（4）判斷沉淀是否洗凈的方法是：取少量洗滌液加入少量硝酸銀溶液，如果不產生沉淀就說明洗滌干凈，否則說明洗滌不干凈，
故答案為：取少量洗滌液加入少量硝酸銀溶液，如果不產生沉淀就說明洗滌干凈；
（5）將氫氧化鐵灼燒得到Fe₂O₃，氧化鐵質量=（w₂-w₁）g×$\frac{56×2}{160}$×100%=0.7 （w₂-w₁）g，
樣品中鐵元素質量分數=$\frac{0.7（w{\;}_{2}-w{\;}_{1}）g}{mg}$×100%=$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%，
故答案為：$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%．

點評 本題考查物質含量測定，側重考查氧化還原反應、離子方程式的書寫、計算、除雜等知識點，明確實驗原理是解本題關鍵，注意除雜遵循的規則，題目難度不大．