Question

某氯化铁样品含有少FeC1₂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：

请根据上图流程，回答以下问题：
（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），操作Ⅱ必须用到的仪器是      （填编号）。

A．50mL烧杯

B．50mL量筒

C．100mL量筒

D．25mL酸式滴定管

（2）①的X可选用（填化学式），其目的是      。加入氨水要过量的原因是       。
（3）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是             。
（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是      （列出计算式，不需化简）：若固体加热时未充分反应，则最终测量的结果       （“偏大”、“偏小”、“不变”）。
（5）已知在常温下Cu²⁺和Fe³⁺在溶液中随pH变化时水解的曲线如图所示
。
对图中a点的说法正确的是     （填序号）。
①加适量NH₄C1固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu²⁺曲线上。
②溶液中a点和水平线在F^e3+和Cu²⁺曲线上任意截点的C(H⁺⁾与c(OH^－)乘积相等
③Fe(OH)₃、Cu(OH)₂在a点代表的溶液中均达到饱和

Answer 1

（14分）（1）250ml容量瓶（1分） 胶头滴管（1分）； D（1分）
（2）H₂O₂或Cl₂或HNO₃等（1分）；使Fe^2＋被氧化为Fe^3＋（1分）；使Fe^3＋成分沉淀（1分）
（3）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（其他合理答案均可）（2分）
（4）×100%（2分）；偏大（2分） （5）②（2分）

解析试题分析：（1）操作Ⅰ是配制一定物质的量浓度溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有250ml容量瓶和胶头滴管。操作Ⅱ是量取25.00ml溶液，需要滴定管。溶液显书写需要酸式滴定管，答案选D。
（2）由于溶液中含有亚铁离子，需要将其氧化生成铁离子，所以X应该是氧化剂，可以选择H₂O₂或Cl₂或HNO₃等。由于要使溶液中的铁离子完全沉淀生成氢氧化铁，所以加入的氨水应该是过量的。
（3）由于沉淀表面含有Cl^－，所以可以通过检验Cl^－来检验沉淀是否洗涤干净，即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）氢氧化铁分解生成氧化铁，则氧化铁的质量是（W₂－W₁）g，所以干净原子守恒可知，样品中铁元素的含量是×10×100%＝×100%。若固体加热时未充分反应，则W₂偏大，所以最终测量的结果偏大。
（5）①、氯化铵固体溶于水，NH₄^＋水解，溶液的酸性增强，pH降低，所以不可能使溶液由a点沿水平方向变到Cu²⁺曲线上，①不正确；②、温度不变，则溶液中水的离子积常数是不变的，②正确；③、a点均不在曲线上，其中铁离子已经完全沉淀，铜离子没有沉淀，是不饱和溶液，③不正确，答案选②。
考点：考查一定物质的量浓度的配制、仪器的选择、反应条件的控制、离子的检验、元素含量的测定与误差分析、离子积常数的应用与溶解平衡的判断等