Question

15．某化學興趣小組測定某FeCl₃樣品（含少量FeCl₂雜質）中鐵元素的質量分數，實驗室按以下步驟進行：①稱量a g樣品，置于燒杯中；
②加入適量鹽酸和適量蒸餾水，使樣品溶解，然后準確配制成250mL溶液；
③準確量取25.00mL步驟②中配得的溶液，置于燒杯中，加入適量的氯水使反應完全；
④趁熱迅速加入過量氨水，充分攪拌，使沉淀完全；        ⑤過濾，洗滌沉淀；
⑥將沉淀轉移到坩堝內，加熱、攪拌，直到固體全部由紅褐色變為紅棕色后，在干燥器中冷卻至室溫后，稱量；
⑦重復以上操作，至最后兩次稱得的質量不超過0.1g為止．
請根據上面敘述，回答：
（1）如圖所示儀器中，本實驗步驟①②③中必須用到的儀器是E、F和CG（填字母）．

（2）步驟②加入鹽酸的目的是防止FeCl₃和FeCl₂水解；加快樣品溶解的最簡單操作是用玻璃棒攪拌．
（3）寫出步驟③中發生反應的離子方程式2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）步驟⑤的洗滌是洗去附著在沉淀上的NH₄⁺、Cl^-、OH^-（寫離子符號），洗滌沉淀的操作向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復操作2～3次．
（5）若坩堝質量是W₁，坩堝與加熱后固體總質量是W₂，則樣品中鐵元素的質量分數為$\frac{7（W{\;}_{2}-W{\;}_{1}）}{a}$×100%．

Answer 1

分析 （1）根據稱量、溶解、配制一定物質的量濃度的溶液、準確量取溶液確定所需儀器；
（2）根據FeCl₃和FeCl₂能發生水解；根據用玻璃棒攪拌可加快樣品溶解；
（3）根據氯水能將FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（4）根據溶液中含有氨水、氯化銨來確定離子；根據洗滌沉淀的方法；
（5）根據鐵元素質量守恒，即紅棕色固體（Fe₂O₃）中的鐵就是樣品中鐵，根據質量分數的公式求出鐵元素的質量分數；

解答 解：（1）因稱量時需要天平、藥匙；溶解時需要燒杯、玻璃棒；配制一定物質的量濃度的溶液時需要量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶；準確量取溶液確定所需酸式滴定管、洗耳球，
故答案為：CG；
（2）因FeCl₃和FeCl₂能發生水解；因用玻璃棒攪拌可加快樣品溶解，
故答案為：防止FeCl₃和FeCl₂水解；用玻璃棒攪拌；
（3）因氯水能將FeCl₂氧化生成FeCl₃，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；  
（4）因溶液中含有氨水、氯化銨，所以離子有NH₄⁺、Cl^-、OH^-；因洗滌沉淀的方法為向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復操作2～3次，
故答案為：NH₄⁺、Cl^-、OH^-；向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復操作2～3次；
（5）因鐵元素質量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，Fe₂O₃中鐵元素的質量為（W₂-W₁）g×$\frac{112}{160}$×$\frac{250}{25}$=7（W₂-W₁）g，樣品中鐵元素的質量分數為：$\frac{7（W{\;}_{2}-W{\;}_{1}）}{a}$×100%，
故答案為：$\frac{7（W{\;}_{2}-W{\;}_{1}）}{a}$×100%．

點評 本題主要考查了鐵元素的質量分數的測定，同時考查了實驗知識，難度不大．