Question

某氯化铁样品含有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：

（1）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）．
（2）加入过量氨水生成沉淀的离子方程式为

 

；
（3）若不用氯水，可用下列试剂中的

 

代替（填序号）．
A．H₂O₂    B．碘水    C．NaClO
（4）步骤⑤中检验沉淀是否洗净的方法是

 

．
（5）若坩埚质量为W₁g，坩埚及灼烧后的固体总质量为W₂g，样品中铁元素的质量分数为

 

（请把结果约到最简）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

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100.00mL溶液，需要烧杯溶解，用玻璃棒搅拌，引流等，定容需要胶头滴管；，100ml容量瓶；
（2）加入氨水和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀；
（3）不用氯水可以用过氧化氢、次氯酸钠代替做氧化剂，碘水中碘单质不能氧化亚铁离子；
（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）加热分解所得的物质是Fe₂O₃，其质量为（W₂-W₁）g，由于用去20mL溶液，故100mL溶液可以得到Fe₂O₃质量为5（W₂-W₁）g，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100.00mL溶液，玻璃仪器除量筒、100mL的容量瓶外，还必须有溶解的烧杯和玻璃棒，容量瓶定容需要用胶头滴管定容；
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）加入氨水和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
故答案为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（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^-，不用氯水可以用过氧化氢、次氯酸钠代替做氧化剂，碘水中碘单质不能氧化亚铁离子，故AC符合；
故答案为：AC；
（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W₂-W₁g，由于参加反应的溶液只取所配溶液的

1

5

，因此铁元素的质量为5×（W₂-W₁）g×

2×56

160

，样品中铁元素的质量分数是

W2-W1 160 ×2×56×5

a

×100%=

7(W2-W1)

2a

×100%；
故答案为：

7(W2-W1)

2a

×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，主要是实验过程分析判断，基本操作的熟练掌握和物质组成的测定方法，难度不大．