Question

10．氯化铁是常见的水处理剂．某氯化（FeCl₃•6H₂O）样品含有少量FeCl₂杂质．现要测定其中FeCl₃•6H₂O的质量分数，实验按以下步骤进行：

已知有关离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
（1）取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中，加热片刻液体呈现红褐色，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．
（2）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有100mL容量瓶、胶头滴管（填仪器名称）．
（3）操作Ⅱ必须用到的仪器是d（选填编号）；
a．50mL烧杯      b．10mL量筒     c．20mL量筒      d．25mL滴定管
（4）指示剂是淀粉溶液，则达到滴定终点的现象是溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色．
（5）滴定时，消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na₂S₂O₃溶液18.17mL．该样品中FeCl₃•6H₂O的质量分数为98.3%．
（6）要把样品氯化铁中的少量FeCl₂杂质除去，可用的试剂是bd（选填编号）．
a．铁粉     b．氯水     c．溴水     d．双氧水．

Answer 1

分析 （1）氯化铁饱和溶液滴入沸水中加热生成氢氧化铁胶体；
（2）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；
（3）依据流程中溶液体积的精确度可知，100.00mL的溶液需要精密量具量取；
（4）碘遇淀粉变蓝色，随标准Na₂S₂O₃溶液滴入和碘单质反应，溶液蓝色变为无色且半分钟不褪色；
（5）依据反应的定量关系计算得到，注意溶液体积的变化；
（6）要把样品氯化铁中的少量FeCl₂杂质除去，需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，但加入的氧化剂不能引入新的杂质；

解答 解：（1）取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中，加热片刻，液体呈现红褐色，生成的是氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（2）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，
故答案为：100mL容量瓶；胶头滴管；
（3）100.00mL的溶液需要精密量具量取，烧杯是粗略量取，量筒只能精确到0.1mL，所以用滴定管精确到0.01mL，选用滴定管量取溶液100.00mL的溶液，
故答案为：d；
（4）碘遇淀粉变蓝色，随标准Na₂S₂O₃溶液滴入和碘单质反应，溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色，说明达到反应终点；
故答案为：溶液蓝色变化为无色且半分钟不褪色；
（5）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，2FeCl₃-6H₂O～2Fe³⁺～I₂～2S₂O₃^2-；滴定时，10.00ml溶液中碘单质消耗浓度为0.1000mol/L的标准Na₂S₂O₃溶液18.17mL，FeCl₃-6H₂O的物质的量=0.1000mol/L×0.01817L=0.001817mol，该样品中100.00mL溶液中所含FeCl₃•6H₂O的物质的量为0.01817mol，质量分数=$\frac{0.01817mol×270.5g/mol}{5.0g}$×100%=98.3%；
故答案为：98.3%；
（6）要把样品氯化铁中的少量FeCl₂杂质除去，需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，但加入的氧化剂不能引入新的杂质；
a．铁粉和铁离子反应，不能和 亚铁离子反应，故a不符合；
 b．氯水可以氧化亚铁离子为铁离子，且不引入新的杂质，故b符合；
c．溴水能氧化亚铁离子，但引入了溴离子，故c不符合；
 d．双氧水可以氧化亚铁离子为铁离子，过氧化氢被还原为水，不引入杂质，故d符合；
故选bd；

点评 本题考查了物质组成和性质的实验验证和实验探究方法，铁及其化合物性质的分析应用，物质除杂，题目难度中等，侧重对学生应用知识的能力考查．