Question

某氧化铁样品中含有少量的杂质FeSO₄．某实验小组同学要测定其中铁元素的质量分数，他们设计了如下方案进行测定，操作流程为：
请根据流程回答：
（1）加入过量的稀硫酸，发生反应的离子方程式

 

；
（2）操作II中量取25.00mL液体需要使用的仪器是

 

；
（3）反应①中，加入足量H₂O₂溶液的目的是

 

；
（4）如何检验加入过氧化氢后，溶液中只有Fe³⁺而没有Fe²⁺，

 

；
（5）检验沉淀是否冼涤干净的操作

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验设计题

分析：氧化铁样品中含有少量的杂质FeSO₄，加入过量稀硫酸和水溶解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，配制250.00ml溶液，用滴定管量取25ml溶液加入过氧化氢氧化亚铁离子，加入过量氨水沉淀铁离子，过滤洗涤得到氢氧化铁沉淀，灼烧得到红棕色固体为氧化铁；
（1）氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水；
（2）量筒的精确度一般为0.1mL，滴定管的精确度一般为0.01mL，量取25.00mL酸性溶液应该选择25mL酸式滴定管；
（3）双氧水是常用绿色氧化剂，其目的是将硫酸亚铁氧化为硫酸铁；
（4）取少量加入过氧化氢后的液体，加入KSCN，溶液变红，则含有Fe³⁺，再取少量液体加入MnO₂，有气体放出，则H₂O₂过量，没有Fe²⁺；
（5）H⁺+NH₃?H₂O=H₂O+NH₄⁺、Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，Fe（OH）₃沉淀表面吸附着可溶性的硫酸铵、氨水，用可溶性钡盐溶液检验SO₄^2-是否洗涤干净．

解答： 解：氧化铁样品中含有少量的杂质FeSO₄，加入过量稀硫酸和水溶解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，配制250.00ml溶液，用滴定管量取25ml溶液加入过氧化氢氧化亚铁离子，加入过量氨水沉淀铁离子，过滤洗涤得到氢氧化铁沉淀，灼烧得到红棕色固体为氧化铁，
（1）氧化铁与稀硫酸反应的离子方程式：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（2）量筒的精确度一般为0.1mL，滴定管的精确度一般为0.01mL，Fe₂O₃+3H₂SO₄（过量）=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸的混合溶液显酸性，量取25.00mL酸性溶液应该选择25mL酸式滴定管，故答案为：25.00mL酸式滴定管；
（3）双氧水是常用绿色氧化剂，其目的是将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，故答案为：将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺；
（4）取少量加入过氧化氢后的液体，加入KSCN，溶液变红，则含有Fe³⁺，再取少量液体加入MnO₂，有气体放出，则H₂O₂过量，没有Fe²⁺；
故答案为：取少量加入过氧化氢后的液体，加入KSCN，溶液变红，则含有Fe³⁺，再取少量液体加入MnO₂，有气体放出，则H₂O₂过量，没有Fe²⁺；
（5）H⁺+NH₃?H₂O=H₂O+NH₄⁺、Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，Fe（OH）₃沉淀表面吸附着可溶性的硫酸铵、氨水，由于SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，因此常用可溶性钡盐溶液检验SO₄^2-是否洗涤干净，步骤为：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）溶液，若无白色沉淀，则沉淀洗净；
故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）溶液，若无白色沉淀，则沉淀洗净．

点评：本题考查了物质组成的分析判断，实验探究方法和实验过程分析，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验原理，题目难度中等．