Question

某固体氯化铁中混有氯化亚铁，为测定其中铁的质量分数，现进行如下实验：

请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须有

 

．（填仪器名称）
（2）进行操作Ⅱ所选用的仪器是

 

．
A 50ml量筒   B 25ml量筒   C 50ml碱式滴定管   D 50ml酸式滴定管
（3）写出向该溶液中加入氯水和过量氨水时发生的离子方程式分别是

 

，

 

（4）在过滤洗涤时，用什么方法证明沉淀已洗涤干净

 

（5）称量灼烧后所得固体为b1g，再灼烧再称量为b2g，若b1-b2=0.3g，某同学认为已符合要求，你认为是否符合要求，理由是什么

 

．
（6）若样品质量为ag，最后所得固体质量为bg，写出铁的质量分数表达式

 

（不用化简）．
（7）有人认为该实验中有一步操作是不必要的，请指出该步操作是

 

．
（8）若证明操作Ⅰ所得溶液中含有Fe³⁺，写出所需试剂的名称

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）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；
（2）配制的溶液为酸性溶液，需要用50mL酸式滴定管取用25.00mL溶液；
（3）加氯水后亚铁离子被氧化成铁离子；加入过量氨水后铁离子与氨水反应生成氢氧化铁沉淀；
（4）溶液中存在氯化铵，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氯离子，以判断沉淀是否洗净；
（5）为了减少误差，两次称量的质量差应该小于0.1g；
（6）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；
（7）氯化亚铁和氯化铁都易溶于水，不需要加入过量稀盐酸；
（8）通常用硫氰化钾溶液检验铁离子．

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，配制250mL溶液需要250mL容量瓶，所以还缺少的仪器为：250mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）操作II需要量取25.00mL的溶液，需要的仪器的精确度是0.01mL，所配溶液是氯化铁和氯化亚铁的混合液，铁离子具有强氧化性，所以选择50.00mL的酸式滴定管，所以D正确，
故答案为：D；
（3）反应①加氯水就是将+2价铁变为+3价，发生反应的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
反应②中铁离子与一水合氨反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）溶液中存在氯化铵，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氯离子，操作方法为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净，
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，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；
（5）b₁-b₂=0.3g＞0.1g，为了减少误差，需再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g，所以该存在不符合要求，
故答案为：不符合要求，只有连续两次的称量之差小于0.1g时，才说明固体分解完全；
（6）因铁元素质量守恒，氧化铁固体中的铁就是样品中铁，bgFe₂O₃中铁元素的质量为bg×

56×2

160

，则原样品中含有铁元素的质量为：bg×

56×2

160

×

250mL

25mL

=

1120b

160

g，则样品中铁元素的质量分数为：

1120b 160 g

ag

×100%=

1120b

160a

×100%，故答案为：

1120b

160a

×100%；
（7）氯化铁、氯化亚铁都是易溶于水的化合物，没有必要加入过量的盐酸，所以加入过量的盐酸步骤是没必要的，故答案为：加入过量盐酸；
（8）操作Ⅰ所得溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，证明Fe³⁺的存在只需加入KSCN溶液，若溶液变红，说明存在铁离子，故答案为：硫氰化钾溶液．

点评：本题考查探究物质组成、测量物质的含量的方法，题目难度中等，试题涉及对流程图的分析、实验方案的评价、质量分数的计算、离子的鉴定、离子方程式的书写等知识，充分考查学生的分析、理解能力．