Question

2．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，实验按如图步骤进行：

已知有关离子方程式为：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
（1）样品和KI反应的离子方程式为：2Fe³⁺+2I⁺=2Fe³⁺+I₂．
（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溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色．
（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%．

Answer 1

分析 （1）氯化铁溶液与KI发生氧化还原反应，生成亚铁离子和碘单质；
（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；

解答 解：（1）氯化铁溶液与KI发生氧化还原反应，生成亚铁离子和碘单质，反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I⁺=2Fe³⁺+I₂，
故答案为：2Fe³⁺+2I⁺=2Fe³⁺+I₂；
（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，溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色，说明达到反应终点；
故答案为：d；溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色；
（4）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，2FeCl₃-6H₂O～2Fe³⁺～I₂～2S₂O₃^2-；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18.00mL，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%．

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．