Question

【题目】某不锈钢（主要成分为Fe）样品中含有铝、铜、硅等（其它成分忽略），为了测定该合金中铁的含量，有人设计如下工艺流程：

（1）滤渣A中主要含有__________、__________；操作①使用的玻璃仪器有__________

（2）写出向滤液A中通入Cl2所发生生反应的离子方程式:__________,写出加入过量NaOH溶液所发生反应的离子方程式__________.

（3）实验室进行步骤④用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、__________和__________

（4）对所得Fe2O3固体称量得质量为b g，计算该样品中铁元素的质量百分数的表达式为__________（用含a、b的式子表示）

（5）有同学用以上试剂设计了另一方案,也达到了同样的目的，依次加入的试剂是：加入足量 NaOH溶液；__________；__________； 加入足量 NaOH溶液；加热灼烧得Fe2O3固体。

Answer 1

【答案】 硅、铜 漏斗、烧杯、玻璃棒 2 Fe2＋+Cl2 ＝ 2Fe3＋+ 2Cl－ Fe3＋ + 3OH－ ＝ Fe(OH)3↓ Al3＋ + 4OH－ ＝ AlO2－ +2H2O 坩埚 泥三角 (7b/10a)×100% {或(70b/a)%} 加入足量盐酸 通足量氯气

【解析】试题分析：不锈钢(主要成分为Fe)样品中含有铝、铜等，加入足量稀盐酸铁、铝溶解为氯化亚铁和氯化铝溶液，铜、硅不溶解，过滤得到滤渣A为铜、硅，滤液A中含有的溶质成分为FeCl2、AlCl3，通过氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁，2FeCl2+Cl2=2FeCl3，得到溶液B中为FeCl3、AlCl3，B溶液中加入过量氢氧化钠溶液反应为:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl，过滤得到红褐色氢氧化铁沉淀和滤液C，滤液C中含有的溶质NaAlO2、NaCl、NaOH，红褐色沉淀氢氧化铁加热分解得到氧化铁。

解析：根据以上分析，（1）滤渣A中主要含有铜、硅；操作是过滤，过滤使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒

（2）滤液A是FeCl2、AlCl3，通入Cl2，氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁，所发生生反应的离子方程式: 2 Fe2＋+Cl2 ＝ 2Fe3＋+ 2Cl－ ，FeCl3、AlCl3与过量NaOH溶液所发生反应的离子方程式Fe3＋+ 3OH－＝ Fe(OH)3↓； Al3＋+ 4OH－＝ AlO2－+2H2O ；

（3）步骤④是灼烧，用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角；

（4）根据铁元素守恒，该样品中铁元素的质量百分数的表达式为 (7b/10a)×100%

（5）有同学用以上试剂设计了另一方案,也达到了同样的目的，依次加入的试剂是：加入足量 NaOH溶液，铝、硅溶解；过滤，向固体中加入盐酸，生成氯化亚铁；过滤，向滤液中通入氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁，再 加入足量 NaOH溶液；加热灼烧得Fe2O3固体。