Question

某氯化铁样品含有FeCl₂杂质．现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

（1）操作I所用到的玻璃仪器除量筒、100mL的容量瓶外，还必须有

 

（填仪器名称）．容量瓶使用前必须进行的操作是

 

（填序号）
A．干燥             B．验漏              C．润湿
（2）写出加入氯水发生反应的离子方程式

 

．该反应若不用氯水，可用下列试剂中的

 

代替（填序号）．
A．H₂O₂    B．碘水    C．NaClO
（3）检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是

 

．
（4）坩埚质量为W₁g，加热后坩埚与红棕色固体总质量为W₂g，则样品中铁元素的质量分数是

 

（列出原始算式，不需化简）

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：实验探究和数据处理题

分析：本实验目的是测定铁的质量分数，采取的方法是使样品溶解、反应、最终生成氧化铁，然后通过氧化铁质量来求铁的质量分数．
（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成100.00mL溶液，需要烧杯溶解，用玻璃棒搅拌，引流等，定容需要胶头滴管； 容量瓶使用前需要检漏；
（2）加氯水就是让+2价铁变为+3价；不用氯水可以用过氧化氢、次氯酸钠代替做氧化剂，碘水中碘单质不能氧化亚铁离子；
（3）溶液中存在氯化铵，可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子，以判断沉淀是否洗净，
（4）加热分解所得的物质是Fe₂O₃，其质量为（W₂-W₁）g，由于用去20mL溶液，故100mL溶液可以得到Fe₂O₃质量为5（W₂-W₁）g，根据化学式计算铁元素的质量，再利用质量分数的定义计算原氧化铁样品中铁元素的质量分数；

解答： 解：（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成100.00mL溶液，玻璃仪器除量筒、100mL的容量瓶外，还必须有溶解的烧杯和玻璃棒，容量瓶定容需要用胶头滴管定容；容量瓶使用前必须进行的操作是检查受否漏水，选B；
故答案为：烧杯、玻璃棒、胶头滴管； B；
（2）加氯水就是让+2价铁变为+3价，发生反应为：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-，不用氯水可以用过氧化氢、次氯酸钠代替做氧化剂，碘水中碘单质不能氧化亚铁离子，故AC符合；
故答案为：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；AC；
（3）溶液中存在氯化铵，可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子；
故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；
（4）因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe₂O₃的质量为W₂-W₁g，由于参加反应的溶液只取所配溶液的

1

5

，因此铁元素的质量为5×（W₂-W₁）g×

2×56

160

，样品中铁元素的质量分数是

W2-W1 160 ×2×56×5

a

×100%；
故答案为：

W2-W1 160 ×2×56×5

a

×100%；

点评：本题考查溶液配制、离子检验、对实验操作的理解与实验方案的评价、化学计算等，难度中等，清楚测定原理是解题的关键，是对所学知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力．