题目内容
【题目】某化学兴趣小组测定某Fe2(SO4)3样品(只含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取ag样品，置于烧杯中；
②加入50 mL 1.0 mol/L稀硫酸和一定量的蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.0 mL溶液；
③量取25.0 mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到某容器内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦……
请根据上面叙述，回答：
（1）上图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器有烧杯、量筒和________(填字母)。
（2）步骤②中：配制50 mL 1.0 mol/L稀H2SO4需要98%(密度1.84 g/cm3)的浓H2SO4体积为________mL，量取该体积的浓H2SO4用到量筒规格是________。
（3）样品中的杂质Fe2＋有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式：
___Fe2＋＋___ClO2＋______=___Fe3＋＋___Cl—＋___H2O，从理论上分析，上述实验中若将氯水改为ClO2时，氧化等量的Fe2＋消耗ClO2与Cl2的物质的量之比为________。
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到________（填仪器名称）中加热，并在干燥器中冷却到室温，称量其质量。
（5）若步骤⑥不在干燥器中冷却，则测定的铁元素的质量分数会________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)；若容器质量是W1g，最终容器和固体的总质量是W2g，则样品中铁元素的质量分数为_____(列出算式，不需化简)。
【答案】FG 2.7 10 mL 5 1 4 H＋ 5 1 2 2∶5 坩埚 偏大 
×2×56 g/mol×
÷ag×100%
【解析】
测定某Fe2(SO4)3样品(只含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数，先通过氧化剂将亚铁氧化成三价铁，再加氨水将Fe3+变为氢氧化铁，再灼烧分解得到氧化铁，由氧化铁的质量计算铁元素的质量，最后得出铁元素的质量分数。
：（1）称量药品用天平，配制一定物质的量浓度的溶液用容量瓶，故答案为：FG；
（2）配制50mL1.0mol/L稀H2SO4需要98%（密度1.84g/cm3）的浓H2SO4体积为设为VmL，依据稀释前后溶液溶质物质的量不变，
=0.05L×1.0mol/L，解得V=2.7，量取时应该用10mL的量筒，故答案为：2.7，10 mL；
（3）反应中，亚铁离子变化为铁离子，ClO2中氯元素化合价从+4价变化为-1价，变化5价，电子转移最小公倍数为5，依据电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平得到离子方程式为：5Fe2++ClO2+4 H+═5Fe3++Cl-+2H2O；从理论上分析，上述实验中若将氯水改为ClO2时，同量还原性物质被氧化失去电子相同， ClO2～Cl-～5e-，Cl2～2Cl-～2e-，当得到电子相同时，消耗ClO2与Cl2的物质的量之比为2∶5，故答案为：5、1、4H+、5、1、2； 2：5；
（4）固体物质加热分解一般都应在坩埚中加热，故答案为：坩埚；
（5）若步骤⑥不在干燥器中冷却，会吸收空气中的水蒸气，称量的质量增大，则测定的铁元素的质量分数偏大；因铁元素质量守恒， Fe2O3中铁元素的质量为
，而这只是原样品的十分之一，样品中铁元素的质量分数是×2×56 g/mol×÷ag×100%；
故答案为：偏大；×2×56 g/mol×÷ag×100%。
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同步拓展阅读系列答案【题目】草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O，为了测定x值，进行下述实验：
①称取n g草酸晶体配成100.00 mL水溶液；
②取25.00 mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶中，加稀硫酸，用浓度为a mol·L－1的KMnO4溶液滴定，
试回答下列问题：
（1）写出滴定实验中所发生反应的离子方程式：_________________________________________________________
（2）实验中KMnO4溶液应装在___________式滴定管中，滴定终点的判断依据是_______________________________
（3）滴定过程中用去V mL a mol·L－1的KMnO4溶液，则所配制的草酸的物质的量浓度为_______mol·L－1
（4）若滴定终点读数时目光俯视，则计算出的x值可能_______________（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）
（5）沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据，若用AgNO3滴定NaSCN溶液，可选用的指示剂是______(填选项字母)。
难溶物 | AgCl | AgBr | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
颜色 | 白 | 浅黄 | 白 | 砖红 | 白 |
Ksp | 1.77×10－10 | 5.35×10－13 | 1.21×10－16 | 1.12×10－12 | 1.0×10－12 |
A．NaCl B．NaBr C．NaCN D．Na2CrO4
【题目】氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
（1）将氯气通入水中制得氯水，氯水可用于漂白，其中起漂白作用的物质是________（填写化学式）。
（2）“84”消毒液也可用于漂白，其工业制法是控制在常温条件下，将氯气通入NaOH溶液中，反应的离子方程式为______________________。
（3）同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验：
步骤1：将5 mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12；
步骤2：将稀释后溶液各20 mL分别加入3个洁净的小烧杯中；
步骤3：用H2SO4溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4。（溶液体积变化忽略不计）
步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如下：
烧杯 | 溶液的pH | 现象 |
a | 10 | 10 min后，红纸基本不褪色；4 h后红纸褪色 |
b | 7 | 10 min后，红纸颜色变浅；4 h后红纸褪色 |
c | 4 | 10 min后，红纸颜色变得更浅；4 h后红纸褪色 |
已知，溶液中Cl2、HClO和ClO-物质的量分数（α）随溶液pH变化的关系如下图所示：
①由实验现象可获得以下结论：溶液的pH在4～10范围内，pH越大，红纸褪色________。
②结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是________。
（4）由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。
①一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反应的离子方程式为________。
②另一种制备ClO2的方法是用NaClO3与盐酸反应，同时有Cl2生成，产物中Cl2体积约占1/3，每生成0.5 mol ClO2，转移________mol e-。
