题目内容

某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（含少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称量a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和适量蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成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趁热迅速加入过量氨水，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，直到固体全部由红褐色变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦重复以上操作，至最后两次称得的质量不超过0.1g为止．
请根据上面叙述，回答：
（1）如图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E、F和
CG
CG
（填字母）．

（2）步骤②加入盐酸的目的是
防止FeCl3和FeCl2水解
防止FeCl3和FeCl2水解
；加快样品溶解的最简单操作是
用玻璃棒搅拌
用玻璃棒搅拌
．
（3）写出步骤③中发生反应的离子方程式
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
．
（4）步骤⑤的洗涤是洗去附着在沉淀上的
NH4+、Cl-、OH-
NH4+、Cl-、OH-
（写离子符号），洗涤沉淀的操作
向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次
向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次
．
（5）若坩埚质量是W1，坩埚与加热后固体总质量是W2，则样品中铁元素的质量分数为
7(W2-W1)
a
×100%，
7(W2-W1)
a
×100%，
．
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FeCl3和FeCl2能发生水解；根据用玻璃棒搅拌可加快样品溶解；
（3）根据氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3；
（4）根据溶液中含有氨水、氯化铵来确定离子；根据洗涤沉淀的方法；
（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：CG；
（2）因FeCl3和FeCl2能发生水解；因用玻璃棒搅拌可加快样品溶解；故答案为：防止FeCl3和FeCl2水解；用玻璃棒搅拌；（3）因氯水能将FeCl2氧化生成FeCl3，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；  
（4）因溶液中含有氨水、氯化铵，所以离子有NH4+、Cl-、OH-；因洗涤沉淀的方法为向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次，
故答案为：NH4+、Cl-、OH-；向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次；
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
，样品中铁元素的质量分数是
1120(W2-W1)
160a
×100%=
7(W2-W1)
a
×100%，
故答案为：
7(W2-W1)
a
×100%．
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．
练习册系列答案
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某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（含有少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，实验时按以下步骤进行：
①称量ag样品，置于烧杯中，
②加入适量的蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成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，加热使反应完全
④趁热迅速加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全
⑤过滤，洗涤沉淀
⑥将沉淀声称到坩埚内加热，搅拌直到固体全部由红褐色变为红棕色后在干燥器中冷却到室温后，称量
⑦…根据上面叙述，回答
（1）如图所示仪器中，本实验步骤①②中必须用到的仪器是
BE
BE
．

（2）写出步骤③和④中发生反应的离子方程式
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+

（3）洗涤是洗去附着在沉淀上的
NH4+、Cl-、OH-
NH4+、Cl-、OH-
（写离子符号）．洗涤沉淀的操作是
向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀，待滤液流出后重复上述操作多次直至洗净为止
向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀，待滤液流出后重复上述操作多次直至洗净为止
检验沉淀已洗净的方法是
取最次一次洗出液置于小试管中，滴加AgNO3溶液若无沉淀产生证明已洗净
取最次一次洗出液置于小试管中，滴加AgNO3溶液若无沉淀产生证明已洗净

（4）若坩埚质量是W1，坩埚与加热后固体总质量是W2，则样品中铁元素的质量分数为
(w2-w1)×112×10
160a
×100%
(w2-w1)×112×10
160a
×100%
（列出算式，不需化简）
（5）该兴趣小组中甲学生认为：实验步骤中不加氨水，其余步骤不变，仍可达到实验目的，你认为甲学的观点是否正确
正确
正确
（填“正确”或“错误”）请说明理由（必要时可用化学方程式表示）
氯化铁溶液中Fe3+水解Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，加热HCl挥发，促进水解进行，过一系列转化最终都能生成Fe2O3对后续实验无影响
氯化铁溶液中Fe3+水解Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，加热HCl挥发，促进水解进行，过一系列转化最终都能生成Fe2O3对后续实验无影响
．
（2008?揭阳二模）某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（含少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称量a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和适量蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成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，加热使反应完全；
④趁热迅速加入过量氨水，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，直到固体全部由红褐色变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦…
请根据上面叙述，回答：
（1）下图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和
CFG
CFG
（填字母）．

（2）写出步骤③中发生反应的离子方程式
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl
．
（3）洗涤是洗去附着在沉淀上的
NH4+、Cl-、OH-
NH4+、Cl-、OH-
（写离子符号），洗涤沉淀的操作是
向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，水自然流完后，重复操作2～3次
向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，水自然流完后，重复操作2～3次
．
（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；再次加热并冷却室温称量其质量为m2g，且m1-m2=0.3，接下来的操作应当是
继续加热，放置干燥器中冷却，称量，至最后两次称得的质量差不超0.1g
继续加热，放置干燥器中冷却，称量，至最后两次称得的质量差不超0.1g
．
（5）若坩埚质量是W1，坩埚与加热后固体总质量是W2，则样品中铁元素的质量分数为
(W2-W1)g×
112
160
×
250
25
a g
×100%
(W2-W1)g×
112
160
×
250
25
a g
×100%
．（列出算式，不需化简）
（6）该兴趣小组中甲学生认为：实验步骤③中不加入氯水，其余步骤不变，仍可达到实验目的．你认为甲学生的观点是否正确？
正确
正确
（填正确或错误）；请说明理由：
FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）3和Fe（OH）2沉淀，在操作过程中Fe（OH）2会被空气进一步氧化生成Fe（OH）3，最后所得生成物只有Fe2O3，对实验结果无影响．
FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）3和Fe（OH）2沉淀，在操作过程中Fe（OH）2会被空气进一步氧化生成Fe（OH）3，最后所得生成物只有Fe2O3，对实验结果无影响．
．
某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（只含少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.00mL溶液；
③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将沉淀转移到某容器内，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）图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和
CFG
CFG
（填字母）．
（2）步骤②中加入盐酸的作用
增强溶液酸性，抑止Fe2+Fe3+水解；
增强溶液酸性，抑止Fe2+Fe3+水解；
．
（3）写出步骤④中发生反应的离子方程式
Fe3++3NH3?H2O═Fe（OH）3↓+3NH4+
Fe3++3NH3?H2O═Fe（OH）3↓+3NH4+
．
（4）样品中的杂质Fe2+有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式
6
6
Fe2++
1
1
ClO3-+
6
6
═
6
6
Fe3++
1
1
Cl-+
3
3
H2O
从理论上分析，上述实验中若将氯水改为NaClO3时，对实验结果造成
无影响
无影响
（填偏大、偏小或不影响），等物质的量的NaClO3与Cl2的氧化效率之比为
3：1
3：1

（5）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到
坩埚
坩埚
（填仪器名称）中加热，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
继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止
继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止
．
（6）本实验需要称量的最少次数是
5
5
次，若容器质量是W1g，最终容器和固体的总质量是W2g，则样品中铁元素的质量分数为
7(W2-W1)
a
×100%
7(W2-W1)
a
×100%
．（列出算式，不需化简）
（7）已知Cl2与热的NaOH溶液可发生如下反应：
3Cl2+6NaOH
  △  
.
 
5NaCl+NaClO3+3H2O
则Fe3+、KClO3、Cl2三种物质其氧化性由强到弱的顺序是
KClO3＞Cl2＞Fe3+
KClO3＞Cl2＞Fe3+
．
某化学兴趣小组测定某Fe2（SO4）3样品（只含少量Fec12杂质）中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取ag样品，置于烧杯中；
②加入50mL 1.0mol/L稀硫酸和一定量的蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.00mL溶液；
③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将沉淀转移到某容器内，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…
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请根据上面叙述，回答：
（1）上图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器有E和
 
（填字母）．
（2）步骤②中：配制50mL，1.0mol/L稀H2SO4需要98%（密度1.84g/cm3）的浓H2SO4体积为
 
mL，量取该体积的浓H2SO4用到量筒规格是
 
．
（3）样品中的杂质Fe2+有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式
 
Fe2++
 
ClO2+
 
 
═
 
Fe3++
 
Cl-+
 
H2O
从理论上分析，上述实验中若将氯水改为ClO2时，对实验结果造成
 
（填偏大、偏小或不影响），等物质的量的ClO2与Cl2的氧化效率之比为
 
．
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到
 
（填仪器名称）中加热，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）若步骤⑥不在干燥器中冷却，则测定的铁元素的质量分数会
 
（填偏大、偏小或不影响）；若容器质量是W1g，最终容器和固体的总质量是W2g，则样品中铁元素的质量分数为
 
，（列出算式，不需化简）

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