题目内容

某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质．现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：
样品a g250.00mL溶液25.0mL溶液沉淀红棕色固体b g盐酸水ⅠⅡ①氯水②过量氨水过滤洗涤灼烧
请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I是配制溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有
 
、
 
．（填仪器名称）
（2）下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是
 
（填写序号）．
①未洗涤烧杯和玻璃棒
②定容时俯视容量瓶的刻度线
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
④摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
（3）请写出加入氯水发生的离子方程式
 
，
（4）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是
 
．
（5）若原样品质量a为50g，加热后红棕色固体质量b为3g，则样品中铁元素的质量分数是
 
．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,铁的氧化物和氢氧化物,配制一定物质的量浓度的溶液
专题：几种重要的金属及其化合物
分析：本实验目的是测定铁的质量分数，采取的方法是使样品溶解、反应、最终生成氧化铁，然后通过氧化铁质量来求铁的质量分数．
（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.00mL溶液，故需要250mL的容量瓶，定容需要胶头滴管；
（2）分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响，根据c=
n
V
分析判断；
（3）加氯水就是把+2价铁氧化为+3价铁；
（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）因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，根据化学式计算铁元素的质量，再利用质量分数的定义计算原氧化铁样品中铁元素的质量分数．
解答： 解：（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.00mL溶液，需要250mL容量瓶，还需要用胶头滴管定容，故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
（2）①未洗涤烧杯和玻璃棒，转移到容量瓶中溶质的质量减小，所配溶液浓度偏低，故①正确；
②定容时俯视容量瓶的刻度线，使溶液的体积偏低，所配溶液浓度偏高，故②错误；
③定容时需要加入蒸馏水，配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水无影响，故③错误；
④继续加水至凹液面与刻度线相切，使溶液的体积增大，所配溶液浓度偏低，故④正确；
故答案为：①④；
（3）加氯水就是让+2价铁变为+3价，发生反应为：2Fe 2++Cl2=2Fe 3++2Cl-，
故答案为：2Fe 2++Cl2=2Fe 3++2Cl-；
（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；
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）因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe2O3的质量为3g，由于参加反应的溶液只取所配溶液的
1
10
，因此铁元素的质量为30g×
112
160
=21g，样品中铁元素的质量分数是
21
50
×100%=42%，故答案为：42%．
点评：本题考查溶液配制、离子检验、对实验操作的理解与误差分析、化学计算等，难度中等，清楚测定原理是解题的关键，是对所学知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力．
练习册系列答案
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四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的最外层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1．
（1）Y与X形成只含一个中心原子的共价化合物杂化轨道为
 
；空间构型为
 
；
（2）Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是
 
晶体、
 
晶体；
（3）Z与W比较，电负性较大的是（填元素符号）
 
；
（4）W2+离子的核外电子排布式是
 
．
实验室有一瓶久置的白色K2SO3粉末，为确定其是否被氧化及其成分，元素分析表明粉末中K和S元素的质量比为39：16，下列结论正确的是（　　）
A、根据测得的元素质量比可推测该粉末为纯净物
B、将粉末溶于水，加入氯化钡，有白色沉淀生成，证明原粉末含K2SO4
C、将粉末加入盐酸中，产生气泡，证明K2SO3未变质
D、将粉末溶于水，加入氯化钡和过量的盐酸，有白色沉淀和气泡生成，证明原粉末是K2SO4和K2SO3的混合物
下列各组离子能大量共存的是（　　）
A、Cu2+、NO3-、Cl-、K+
B、Fe3+、SO4-、SCN-、Na+
C、Al3+、K+、AlO2-、Cl-
D、Fe2+、NO3-、Cl-、H+
如图1，在试管a中先加入2mL95%的乙醇，再加入3mL无水醋酸，边摇边缓缓加入2mL浓H2SO4，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入5mL饱和碳酸钠溶液．连接好装置．用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验．
（1）写出a试管中的主要化学反应的方程式：
 
．
（2）实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是
 
．
（3）加入浓H2SO4的作用是
 
．
（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，图2是分离操作步骤流程图，图中圆括号表示加入适当的试剂，编号表示适当的分离方法．
①写出各有机物的名称：
A
 
，B
 
，E
 
．
②写出加入的试剂：（a）是
 
，（b）是
 
．
③写出有关的操作分离方法：①是
 
，③是
 
．
I．现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略）．

点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象：
（1）写出A中发生反应的化学方程式
 
（写浓硫酸只做氧化剂的）．
（2）B中的现象是
 
，由此可得到浓硫酸具有
 
性；C中足量的酸性KMnO4溶液所起的作用是
 
．
（3）D中盛放的试剂是
 
．
II．某课外活动小组的同学，在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题．
（1）这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是
 
．
（2）某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证（1）的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是
 
（用a、b…填写）．

III．某学生设计如下实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），据此回答下列问题：

（1）A仪器的名称是
 
，D的作用
 
．
（2）漂白粉将在U型管中产生，其化学反应方程式是
 
．
（3）此实验结果所得Ca（ClO）2产率太低．经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应：
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是
 
，有同学测出了反应后溶液中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为曲线图（不考虑氯气和水的反应）．
a、图中曲线I表示
 
离子的物质的量随反应时间变化的关系．
b、所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为
 
mol．
c、另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37mol，则产物中n（ClO-）/n（ClO3-）=
 

②试判断另一个副反应是（写出此反应方程式）
 
，为避免此副反应发生，可采取的措施是
 
．
为了鉴定溴乙烷中溴元素的存在，试分析①～⑥的各步实验，其中操作顺序合理的是（　　）①加入AgNO3溶液 ②加入NaOH溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤用HNO3酸化溶液⑥加入NaOH溶液醇溶液．
A、①②③⑤B、②③⑤①
C、⑥③⑤①D、④②⑤③
氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛．
已知：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气．

（1）请为该实验选择合适的发生装置
 
．（填A或B）写出仪器①的名称
 
．
（2）在2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中，氧化剂是
 
．
（3）当集气瓶中收集满氯气时，可以观察到气体呈
 
色．
（4）氯气有毒，试写出尾气处理的离子方程式：
 
．
（5）氯气可以和石灰乳反应制得漂白粉，试写出反应的方程式：
 
．
现有下列物质：①硫酸钡；②明矾；③浓硫酸；④蒸馏水；⑤SO3；⑥醋酸铵．其中属于强电解质的有
 
，属于弱电解质的有
 
，属于非电解质的有
 
．写出醋酸铵在水中的电离方程式
 
．

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