Question

【題目】某氯化鐵（FeCl3）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，根據流程回答以下問題：

(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_______、_______。

(2)寫出加入氯水發生的離子反應方程式________________________________。

(3)寫出加入過量氨水發生的離子反應方程式_______________________________。

(4)寫出灼燒發生反應的化學方程式_______________________________。

(5)檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是______________________________。

(6)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

(7)若原樣品質量a為10g，加熱后紅棕色固體質量是0.6g，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。 2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋+2Cl— Fe3＋+3NH3H2O= Fe(OH)3↓+3NH4+ 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 取最后一次洗滌液少許，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若產生白色沉淀則沒有洗滌干凈；若沒有產生白色沉淀則洗滌干凈。 ①④ 42%

【解析】

本實驗目的是測定鐵的質量分數，采取的方法是使樣品溶解、反應、最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質量來求鐵的質量分數；

(1) 根據配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶；

(2) 根據Cl2具有氧化性，能氧化Fe2+；

(3)加入過量氨水的目的是將溶液中的Fe3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀；

(4) Fe(OH)3受熱分解生成Fe2O3和水；

(5) 取最后一次洗滌液少許，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若產生白色沉淀則沒有洗滌干凈；若沒有產生白色沉淀則洗滌干凈；

(6) 依據溶液配制過程和實驗步驟分析判斷選項中，根據c==來分析各操作對濃度的影響；

(7) 加熱分解所得的物質是Fe2O3，其質量為0.6g，由于取的25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3質量為6g，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。

實驗目的為測定鐵的質量分數，采取的方法是使樣品溶解、反應、最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質量來求鐵的質量分數；

(1)因配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶，配制250mL溶液時還缺少250mL容量瓶和膠頭滴管；

(2)因Cl2具有氧化性，能氧化Fe2+，發生反應的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

(3)加入過量氨水的目的是將溶液中的Fe3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀，發生的離子反應方程式Fe3＋+3NH3H2O= Fe(OH)3↓+3NH4+；

(4)灼燒是Fe(OH)3分解生成Fe2O3和水，發生反應的化學方程式為2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；

(5) 最后一次洗出液，滴加AgNO3溶液，若無沉淀生成，可證明洗滌干凈，

(6) 依據溶液配制過程和實驗步驟分析判斷選項，根據c==來

①未洗滌燒杯和玻璃棒，溶質未全部轉移到容量瓶，使得m減少，濃度偏低，故①正確；

②定容時俯視容量瓶的刻度線，容量瓶中水未加到刻度線，使得V偏小，濃度偏大，故②錯誤；

③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水對配制溶液濃度無影響，故③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，使得V偏大，溶液濃度偏小，故④正確；

故答案為：①④；

(7) 加熱分解所得的物質是Fe2O3，其質量為0.6g，由于取的25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3質量為6g，依據鐵元素守恒計算鐵元素的質量分數= =42%。