题目内容

10．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：请根据下面流程，回答以下问题：

（1）操作Ⅰ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），操作Ⅱ必须用到的仪器是D（填编号）．
A．50mL烧杯   B．50mL量筒   C．100mL量筒   D．25mL滴定管
（2）请写出加入溴水发生的离子反应方程式2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，加入氨水要过量的原因是为了使Fe3+充分沉淀．
（3）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液，于试管中，滴加少量硝酸银溶液，若无黄色沉淀生成，则证明洗涤干净．
（4）若蒸发皿质量是W1 g，蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g，则样品中铁元素的质量分数是$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100% （列出原始计算式，不需化简）；若称量准确，最终测量的结果偏大，则造成误差的原因可能是加热时固体未充分反应变为Fe2O3．（写出一种原因即可）．

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250mL的容量瓶；操作II是准确量取25.00mL的稀释后的溶液，故应需要滴定管；
（2）加溴水目的是让+2价铁变为+3价，加氨水就是使+3价铁充分转化为Fe（OH）3沉淀；
（3）溶液中存在溴化铵，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溴离子；
（4）加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为（W2-W1）g，由于去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）因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.00mL溶液，故需要250mL的容量瓶；因操作II为滴定操作，必须用滴定管，选D，
故答案：250mL容量瓶；胶头滴管；D；
（2）因Br2具有氧化性，能氧化Fe2+：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；为了使Fe3+充分沉淀，氨水要过量，形成氢氧化铁沉淀，经灼烧得到氧化铁固体，
故答案为：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-；为了使Fe3+充分沉淀；
（3）溶液中存在溴化铵，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溴离子，以判断沉淀是否洗净，
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，若无黄色沉淀生成，则证明洗涤干净；
（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$\frac{1}{10}$，因此铁元素的质量为10×（W2-W1）g×$\frac{112}{160}$，样品中铁元素的质量分数是$\frac{10×112（{W}_{2}-{W}_{′}）}{160a}$×100%=$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100%；如氢氧化铁为完全分解，计算出铁元素的质量偏高，最终测量的结果偏大，
故答案为：$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100%；加热时固体未充分反应变为Fe2O3．

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．

练习册系列答案
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A．K+B．Ba2+C．Zn2+D．Mg2+
18．某人将含氯漂白剂（漂白粉）与洁厕精（含有盐酸）混合使用，结果导致氯气中毒．漂白剂中（漂白粉）的次氯酸钙与洁厕精中的盐酸反应生成氯气，导致人吸入氯气中毒．相关离子方程式ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O．
5．下列叙述不正确的是（　　）
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15．某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水．现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液．其实验操作可分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50mL碘水和15mL CCl4 加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽（或小孔）对准漏斗口上的小孔；
H．静置，分层．
就此实验，完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序是：（用上述各操作的编号字母填写）
C→B→D→A→G→H→E→F．
（2）上述E步骤的操作中应注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出．上述G步骤操作的目的是使漏斗内外空气相通，以保证E操作时，漏斗里的液体能顺利流出．
（3）能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是CCl4与水不互溶，而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多．
（4）已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘不能（填“能”或“不能”），其理由是酒精和水可以互溶，碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液．
2．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
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11．某溶液加入铝可以生成氢气，则在该溶液中不可能大量存在的离子组是（　　）
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C．K+、NH4+、SO42-、Cl-D．Na+、K+、Br-、AlO2-

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