题目内容
某化学兴趣小组为测定FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,在实验室按以下步骤进行实验:
①称取a g样品,置于烧杯中;
②加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中所配制的溶液,置于烧杯中,加入适量氯水,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将沉淀转移到坩埚内,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)步骤①②③中必须用到E和 四种仪器(在上述仪器中选择,填仪器序号).
(2)步骤③中发生反应的离子方程式为 .
(3)步骤④中发生反应的化学方程式为 .
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是 .
(5)若坩埚质量是W1g,最终坩埚和固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数为 .(不考虑实验过程中铁元素的损失)
①称取a g样品,置于烧杯中;
②加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中所配制的溶液,置于烧杯中,加入适量氯水,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将沉淀转移到坩埚内,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)步骤①②③中必须用到E和
(2)步骤③中发生反应的离子方程式为
(3)步骤④中发生反应的化学方程式为
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是
(5)若坩埚质量是W1g,最终坩埚和固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数为
分析:(1)根据称量、溶解、配制一定物质的量浓度的溶液、准确量取溶液确定所需仪器;
(2)根据氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3;
(3)氯化铁溶液和过量一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵;
(4)根据称量固体的实验操作是称量至恒重的方法分析;
(5)根据铁元素质量守恒,即红棕色固体( Fe2O3)中的铁就是样品中铁,根据质量分数的公式求出铁元素的质量分数.
(2)根据氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3;
(3)氯化铁溶液和过量一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵;
(4)根据称量固体的实验操作是称量至恒重的方法分析;
(5)根据铁元素质量守恒,即红棕色固体( Fe2O3)中的铁就是样品中铁,根据质量分数的公式求出铁元素的质量分数.
解答:解:(1)因称量时需要天平、钥匙;溶解时需要烧杯、玻璃棒;配制一定物质的量浓度的溶液时需要量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶;准确量取溶液确定所需酸式滴定管、洗耳球,故答案为:CFG;
(2)因氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)氯化铁溶液和过量一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为:FeCl3+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
故答案为:FeCl3+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是继续加热,放置干燥器中冷却称量,至最后两次称量的质量不超过0.1g为止;
故答案为:继续加热,放置干燥器中冷却称量,至最后两次称量的质量不超过0.1g为止;
(5)因铁元素质量守恒,即红棕色固体中的铁就是样品中铁,Fe2O3中铁元素的质量为(W2-W1)g×
,样品中铁元素的质量分数是
=
%;
故答案为:
%;
(2)因氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)氯化铁溶液和过量一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为:FeCl3+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
故答案为:FeCl3+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是继续加热,放置干燥器中冷却称量,至最后两次称量的质量不超过0.1g为止;
故答案为:继续加热,放置干燥器中冷却称量,至最后两次称量的质量不超过0.1g为止;
(5)因铁元素质量守恒,即红棕色固体中的铁就是样品中铁,Fe2O3中铁元素的质量为(W2-W1)g×
| 112 |
| 160 |
| 112(W2-W1) |
| 160a |
| 700(W2-W1) |
| a |
故答案为:
| 700(W2-W1) |
| a |
点评:本题主要考查了铁元素的质量分数的测定,同时考查了实验知识,难度不大.
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