题目内容

8．某氯化铁样品含有少量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：

请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作Ⅰ是配制溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有250mL容量瓶、胶头滴管．（填仪器名称）
（2）下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是①④（填写序号）．
①未洗涤烧杯和玻璃棒
②定容时俯视容量瓶的刻度线
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
④摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
（3）请写出加入氯水发生的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（4）若原样品质量a为50g，加热后红棕色固体质量b为3g，则样品中铁元素的质量分数是42%．

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250.00mL溶液，故需要100mL的容量瓶，定容需要胶头滴管；
（2）依据溶液配制过程和实验步骤分析判断选项中，各操作对浓度的影响分析判断
（3）加氯水就是让+2价铁变为+3价；
（4）加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3质量为30g，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250.00mL溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，需要250mL容量瓶，还需要用胶头滴管定容，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）依据溶液配制过程和实验步骤分析判断选项，操作可能使所配溶液浓度偏小：
①未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质未全部转移到容量瓶，浓度偏低，故①正确；
②定容时俯视容量瓶的刻度线，容量瓶中水未加到刻度线，浓度偏大，故②错误；
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水对配置溶液浓度无影响，故③错误；
④摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切，溶液浓度稀释偏小，故④正确；
故答案为：①④；
（3）加氯水就是让+2价铁变为+3价，发生反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（4）加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3质量为30g，依据铁元素守恒计算铁元素的质量分数=$\frac{\frac{30g}{160g/mol}×2×56}{50g}$100%=42%，
故答案为：42%；

点评 本题考查探究物质组成与含量，题目难度中等，涉及溶液配制、离子检验、对实验操作的理解与实验方案的评价、化学计算等知识，明确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．

练习册系列答案
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回答下列问题：
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（2）用B装置制CO2，使用该装置优点的是随时控制反应的发生和停止．
（3）将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验．
II．测定烟气中SO2的体积分数
（4）将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是①、④．（填序号）
①KMnO4溶液  ②饱和NaHSO3溶液  ③饱和Na2CO3溶液  ④饱和NaHCO3溶液
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②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41.2kJ•mol-1
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后达到平衡，CO的转化率为50%，则5min内CO的平均反应速率为0.1mol/（L•min）；
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温度为T1时，反应的平衡常数K=1620．
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②步骤二：向所取溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液；
③实验现象及对应结论：若出现白色沉淀，则Na2SO3溶液变质，若不出现白色沉淀，则Na2SO3溶液未变质．
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