题目内容

6.氯化铁是常见的水处理剂.某氯化铁(FeCl3•6H2O)样品含有少量FeCl2杂质.现要测定其中FeCl3•6H2O的质量分数,实验按以下步骤进行:

已知有关离子方程式为:2Fe3++2I-→2Fe2++I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62一
(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,反应的离子方程式为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+.
(2)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有100mL容量瓶、胶头滴管(填仪器名称).
(3)操作II必须用到的仪器是d(选填编号);
a.50mL烧杯         b.10mL量筒         c.20mL量筒      d.25mL滴定管
指示剂是淀粉溶液,则达到滴定终点的现象是最后一滴标准液滴入时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色.
(4)滴定时,消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na2S2O3溶液18.00mL.该样品中FeCl3•6H2O(式量为270.5)的质量分数为97.38%.
(5)要把样品氯化铁中的少量FeCl2杂质除去,可用的试剂是bd(选填编号).
a.铁粉      b.氯水      c.溴水      d.双氧水
(6)如果采用以下步骤测定氯化铁样品元素的含量,完成下列填空.
①称量样品  ②加水溶解  ③加足量氨水,沉淀  ④过滤  ⑤灼烧  ⑥称量并进行恒重操作.
还缺少的一步操作是洗涤;在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作沉淀静置在层清液中,加入氨水溶液观察有无沉淀生成,若无沉淀生成证明沉淀完全;
判断是否恒重的标准是两次称量的质量相等或相差不超过0.001g.

分析 (1)氯化铁饱和溶液滴入沸水中加热生成氢氧化铁胶体;
(2)根据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;
(3)依据流程中溶液体积的精确度可知,100.00mL的溶液需要精密量具量取;碘遇淀粉变蓝色,随标准Na2S2O3溶液滴入和碘单质反应,溶液蓝色变为无色且半分钟不褪色;
(4)依据反应的定量关系计算得到,注意溶液体积的变化;
(5)要把样品氯化铁中的少量FeCl2杂质除去,需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,但加入的氧化剂不能引入新的杂质;
(6)依据实验操作过程分析沉淀需要过滤后洗涤除去表面的杂质,检验是否沉淀完全,可以在上层清液中加入氨水观察是否有沉淀生成;沉淀称量恒重的标准是两次称量质量相同或相差不超过0.001g.

解答 解:(1)取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中,加热片刻,液体呈现红褐色,生成的是氢氧化铁胶体,反应的离子方程式为Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,
故答案为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;
(2)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,
故答案为:100mL容量瓶;胶头滴管;
(3)100.00mL的溶液需要精密量具量取,烧杯是粗略量取,量筒只能精确到0.1mL,所以用滴定管精确到0.01mL,选用滴定管量取溶液100.00mL的溶液;碘遇淀粉变蓝色,随标准Na2S2O3溶液滴入和碘单质反应,最后一滴标准液滴入时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,说明达到反应终点;
故答案为:d;最后一滴标准液滴入时,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
(4)2Fe3++2I-→2Fe2++I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,2FeCl3-6H2O~2Fe3+~I2~2S2O32-;滴定时,10.00ml溶液中碘单质消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na2S2O3溶液18mL,FeCl3-6H2O的物质的量=0.1000mol/L×0.018L=0.0018mol,该样品中100.00mL溶液中所含FeCl3•6H2O的物质的量为0.018mol,质量分数=$\frac{0.018mol×270.5g/mol}{5.0g}$×100%=97.38%;
故答案为:97.38%;
(5)要把样品氯化铁中的少量FeCl2杂质除去,需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,但加入的氧化剂不能引入新的杂质;
a.铁粉和铁离子反应,不能和 亚铁离子反应,故a不符合;
 b.氯水可以氧化亚铁离子为铁离子,且不引入新的杂质,故b符合;
c.溴水能氧化亚铁离子,但引入了溴离子,故c不符合;
 d.双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子,过氧化氢被还原为水,不引入杂质,故d符合;
故选bd;
(6)实验操作过程分析沉淀需要过滤后洗涤除去表面的杂质,检验是否沉淀完全,可以在上层清液中加入氨水观察是否有沉淀生成;沉淀称量恒重的标准是两次称量质量相同或相差不超过0.001g,
故答案为:洗涤;沉淀静置在层清液中,加入氨水溶液观察有无沉淀生成,若无沉淀生成证明沉淀完全;两次称量的质量相等或相差不超过0.001g.

点评 本题考查了物质组成和性质的实验验证和实验探究方法,铁及其化合物性质的分析应用,物质除杂,滴定实验测定物质含量的计算应用判断,题目难度中等.

练习册系列答案
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15.某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷,并检验反应的部分副产物和探究溴乙烷的性质.
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管没有画出.请根据实验步骤,回答下列问题:

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(2)制备操作中,加入少量的水,其目的是abc(填字母).
a.减少副产物烯和醚的生成           b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发               d.水是反应的催化剂
(3)上述反应的副产物还可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等.
①检验副产物中是否含有溴化氢:熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.B、C中应盛放的试剂分别是a、d(填字母).
a.苯       b.水       c.NaOH  溶液      d.硝酸银溶液
②检验副产物中是否含有乙醚:通过红外光谱仪鉴定所得产物中含有“-CH2CH3”基团,来确定副产物中存在乙醚.该同学的方案不正确(选填“正确”或“不正确”),理由是溴乙烷中也含乙基.
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,最佳方法是d(填字母).
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c.用四氯化碳萃取              d.用亚硫酸钠溶液洗涤
(二)溴乙烷性质的探究:
某同学用右图装置(铁架台、酒精灯等未画出)来探究溴乙烷的性质.
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