Question

某工厂用FeCl₃溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路．课外活动小组为确认生产后的废液的组成，进行如下实验：
Ⅰ．取50mL废液稀释配成250mL溶液．
Ⅱ．从250mL稀释溶液取25mL加入足量的AgNO₃溶液，生成不溶于硝酸的沉淀8.61g．
Ⅲ．另从250mL稀释溶液取25mL放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.256g．
（1）操作I是配制物质的量浓度溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有______、______．（填仪器名称）
（2）下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是______（填写序号）．
①未洗涤烧杯和玻璃棒
②定容时俯视容量瓶的刻度线
③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
④摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
（3）操作Ⅱ中检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是______．
（4）原废液中氯离子的物质的量浓度是______．
（5）原废液中三种阳离子浓度比值c（Fe³⁺）：c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）为______．

Answer 1

解：（1）一定规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液，容量瓶应选择250ml规格；用量筒量取废液体积，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀．所以需要的仪器为：量筒、烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管，故答案为：量筒；250ml容量瓶、胶头滴管；
（2）①未洗涤烧杯和玻璃棒，转移到容量瓶中溶质的质量减小，所配溶液浓度偏低，故①正确；
②定容时俯视容量瓶的刻度线，使溶液的体积偏低，所配溶液浓度偏高，故②错误；
③定容时需要加入蒸馏水，配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水无影响，故③错误；
④继续加水至凹液面与刻度线相切，使溶液的体积增大，所配溶液浓度偏低，故④正确；
故答案为：①④；
（3）沉淀洗涤就是把Cl^-洗掉，可以检验洗涤液中是否含有Cl^-，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，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）n（Clˉ）==0.06mol，C===12mol/l，故答案为：12mol/l；
（5）反应的n（Fe ³⁺）=×2=0.0008mol，剩余的n（Fe ³⁺）=0.02-0.0008=0.0192mol，根据铜与氯化铁反应的方程式可知，废液中n（Fe²⁺）：n（Cu²⁺）=2：1．由离子电荷守恒得等式：
n（Clˉ）=3 n（Fe³⁺）+2n（Fe²⁺）+2n（Cu²⁺）
0.06=3×0.0192+2n（Fe²⁺）+2×0.0004
，可求出原废液中n（Fe²⁺）=0.0008mol，得c（Fe³⁺）：c（Fe²⁺）：c（Cu²⁺）=0.0192mol：0.0008mol：0.0004mol=49：2：1，故答案为：49：2：1；
分析：（1）根据配制物质的量浓度溶液的步骤确定所需的仪器；
（2）根据C=分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断；
（3）沉淀洗涤就是把Cl^-洗掉，可以检验洗涤液中是否含有Cl^-；
（4）根据C=解题；
（5）离子浓度之比等于物质的量之比；
点评：本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，难度较大，注意实验的基本操作方法和注意事项，误差分析时，注意从c=分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断．