Question

氯化铁是常见的水处理剂。某氯化铁样品含有少量杂质。现要测定其中的质量分数，实验按以下步骤进行：

已知有关离子方程式为：
（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：_____________________________________。
（2）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）。
（3）操作II必须用到的仪器是________（选填编号）；
a．50mL烧杯         b．10mL量筒         c．20mL量筒      d．25mL滴定管
指示剂是淀粉溶液，则达到滴定终点的现象是__________________________。
（4）滴定时，消耗浓度为0．1000mol/L的标准溶液18．00mL。该样品中（式量为270．5）的质量分数为_____________。
（5）要把样品氯化铁中的少量杂质除去，可用的试剂是________（选填编号）。
a．铁粉      b．氯水      c．溴水      d．双氧水
（6）如果采用以下步骤测定氯化铁样品元素的含量，完成下列填空。
①称量样品 ②加水溶解 ③加足量氨水，沉淀 ④过滤 ⑤灼烧 ⑥称量并进行恒重操作。
还缺少的一步操作是________；在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作________________________；
判断是否恒重的标准是_______________________________________________________。

Answer 1

（1）Fe³⁺ + 3H₂O  Fe(OH)₃ + 3H⁺（1分，等号也对，缺反应条件不得分）
（2）100ml容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）
（3）d（1分） 最后一滴标准液滴入时，锥形瓶中溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色（1分）
（4）0．9738或97．38% （2分）
（5）bd （2分）
（6）洗涤 （1分）在上层清液中继续滴加氨水，观察有无沉淀产生（1分）；连续两次称得的质量相等或不超过0．1g（1分）。

解析试题分析：（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⁺
（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，故还必须有：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25mL滴定管量取溶液10．00ml的溶液，故d项正确；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。
（4）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2一，2FeCl₃-6H₂O～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×0．018L=0．0018mol，该样品中100．00ml溶液中所含FeCl₃?6H₂O的物质的量为0．018mol，质量分数=0．018mol×270．5g/mol÷5．000g×100%=97．38%。
（5）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，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，符合；c、溴水能氧化亚铁离子，但引入了溴离子，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，符合。
（6）实验操作过程分析沉淀需要过滤后洗涤除去表面的杂质；检验是否沉淀完全，可以在上层清液中加入氨水观察是否有沉淀生成；沉淀称量恒重的标准是两次称量质量相同或相差不超过0．001g。
考点：本题考查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，滴定实验测定物质含量的计算应用。