题目内容

某化学研究小组测定某FeCl₃ 样品（含少量FeCl₂ 杂质）中铁元素的质量分数，在实验室中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中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，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，冷却至室温后，称量；
⑦…．

请根据上面叙述，回答：
（1）上图仪器中，实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和

CFG

（填仪器序号）；
（2）检验沉淀是否洗净，应向洗涤液中加入几滴

③

（填写序号）；
①KSCN溶液 ②NaOH溶液 ③AgNO₃ 溶液 ④酚酞试液
（3）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m₂ g，若m₁与m₂ 差值较大，其原因可能是

①第一次加热不够充分，②第一次冷却时没有将固体放置于干燥器中冷却，③加热过程中固体溅出或少量固体粘在玻璃棒上

；
（4）若坩埚质量是W₁ g，最终坩埚和固体的总质量是W₂ g，则样品中铁元素的质量分数为

700(W2-W1)

．

分析：（1）根据各仪器的作用选取仪器；
（2）沉淀吸附的是氯离子，用硝酸银溶液可以检验氯离子；
（3）若m₁与m₂ 差值较大，其原因可能是第一次加热不充分、加热过程中有固体溅出等；
（4）根据原子守恒计算铁元素的质量，再根据质量分数公式进行计算．

解答：解：（1）称量药品用天平，氯化铁和氯化亚铁的水溶液都呈酸性，所以准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液用酸式滴定管，配制一定物质的量浓度的溶液用容量瓶，故选C F G；
（2）沉淀吸附氯离子，常用硝酸银溶液检验氯离子，如果产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，就证明含有氯离子，故选③；
（3）若m₁与m₂ 差值较大，其原因可能是：①第一次加热不够充分导致第二次加热时质量减少较多，②第一次冷却时没有将固体放置于干燥器中冷却，导致第一次减少质量较少，③加热过程中固体溅出或少量固体粘在玻璃棒上导致两者差较大；
故答案为：①第一次加热不够充分，②第一次冷却时没有将固体放置于干燥器中冷却，③加热过程中固体溅出或少量固体粘在玻璃棒上；
（4）若坩埚质量是W₁ g，最终坩埚和固体的总质量是W₂ g，则氧化铁的质量=（W₂-W₁）g，
铁元素的质量分数=

112

160

×(W2-W1)g

×100%=

700(W2-W1)

%，
故答案为：

700(W2-W1)

%．

点评：本题考查了探究物质的组成或测量物质的含量，难点是误差分析，根据原子守恒计算铁的质量分数，难度较大．