Question

某氯化鐵樣品含有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：

（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有

100mL容量瓶、膠頭滴管

（填儀器名稱）．
（2）寫出加入氯水發生反應的離子方程式

2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-

．
（3）檢驗沉淀已經洗滌干凈的操作及現象是

取最后一次洗滌液于試管中，滴加少量硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈

．
（4）坩堝質量為W₁g，加熱后坩堝與紅棕色固體總質量為W₂g，則樣品中鐵元素的質量分數是

5×112(W2-W1)

160a

×100%

（列出原始算式，不需化簡）；若稱量準確而最終測量的結果偏大，則造成誤差的原因可能是

加熱時固體未充分反應生成Fe₂O₃

（寫出一種原因即可）．

Answer 1

分析：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）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成100.00mL溶液，故需要100mL的容量瓶，定容需要膠頭滴管；
（2）加氯水就是讓+2價鐵變為+3價；
（3）溶液中存在氯化銨，可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗最后一次洗滌液中是否存在氯離子，以判斷沉淀是否洗凈，
（4）加熱分解所得的物質是Fe₂O₃，其質量為（W₂-W₁）g，由于用去20mL溶液，故100mL溶液可以得到Fe₂O₃質量為5（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；如果氫氧化鐵沒有完全分解，計算出鐵元素的質量偏高，最終測量的結果偏大．

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100.00mL溶液，需要100mL容量瓶，還需要用膠頭滴管定容，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）加氯水就是讓+2價鐵變為+3價，發生反應為：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；
（3）溶液中存在氯化銨，可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗最后一次洗滌液中是否存在氯離子；
故答案為：取最后一次洗滌液于試管中，滴加少量硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈；
（4）因鐵元素質量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，Fe₂O₃的質量為W₂-W₁g，由于參加反應的溶液只取所配溶液的

1

5

，因此鐵元素的質量為5×（W₂-W₁）g×

112

160

，樣品中鐵元素的質量分數是

5×112(W2-W1)

160a

×100%；如果氫氧化鐵沒有完全分解，計算出鐵元素的質量偏高，最終測量的結果偏大，
故答案為：

5×112(W2-W1)

160a

×100%；加熱時固體未充分反應生成Fe₂O₃．

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，難度中等，清楚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．