Question

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，实验按如图步骤进行：

请根据流程图，回答以下问题：
（1）向样品中加入盐酸的目的是

 

．写出涉及的离子方程式：

 

．操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有

 

、

 

．（填仪器名称）操作Ⅱ必须用到的仪器是

 

．（填下列编号）
A．50mL烧杯    B．20mL量筒    C．50mL量筒    D．25mL滴定管
（2）请写出加入溴水发生的离子反应方程式：

 

．
（3）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作：

 

．
（4）若蒸发皿质量是W₁g，蒸发皿与加热后固体总质量W₂g，则样品中铁元素的质量分数

 

（列出原始算式，不需化简）；若称量准确，最终测量的结果偏大，则造成误差的原因可能是

 

（写出一种原因即可）．

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）测定某氯化铁与氯化亚铁的混合物中铁元素的质量分数x，样品中加入盐酸的作用是抑制铁盐水解；
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；量取20.00mL溶液，必须用滴定管；
（2）根据Br₂具有氧化性，能氧化Fe²⁺；
（3）根据取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净；
（4）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；
根据氢氧化铁固体加热时未充分反应变为Fe₂O₃．

解答： 解：（1）流程中加入盐酸是为了溶解过程中抑制铁离子和亚铁离子的水解，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；
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；量取20.00mL溶液，必须用滴定管，
故答案为：抑制铁离子和亚铁离子的水解；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；100mL容量瓶；胶头滴管；D；
（2）因Br₂具有氧化性，能氧化Fe²⁺：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；故答案为：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（3）因最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，可证明洗涤干净，故答案为：取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净；
（4）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

112(W2-W1)

160a

×100%；因氢氧化铁固体加热时未充分反应变为 Fe₂O₃，
故答案为：

112(W2-W1)

160a

×100%；固体加热时未充分反应变为 Fe₂O₃．

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．