某化学兴趣小组测定某Fe2(SO4)3样品(只含少量Fec12杂质)中铁元素的质量分数.按以下实验步骤进行操作:①称取ag样品.置于烧杯中,②加入50mL 1.0mol/L稀硫酸和一定量的蒸馏水.使样品溶解.然后准确配制成250.00mL溶液,③量取25.00mL步骤 ②中配得的溶液.置于烧杯中.加入适量的氯水.使反应完全,④加入过量氨水.充分搅拌.使� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某化学兴趣小组测定某Fe₂（SO₄）₃样品（只含少量Fec1₂杂质）中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取ag样品，置于烧杯中；
②加入50mL 1.0mol/L稀硫酸和一定量的蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.00mL溶液；
③量取25.00mL步骤 ②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到某容器内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦…

请根据上面叙述，回答：
（1）上图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器有E和

（填字母）．
（2）步骤②中：配制50mL，1.0mol/L稀H₂SO₄需要98%（密度1.84g/cm³）的浓H₂SO₄体积为

mL，量取该体积的浓H₂SO₄用到量筒规格是

．
（3）样品中的杂质Fe²⁺有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式

Fe²⁺+

ClO₂+

═

Fe³⁺+

Cl^-+

H₂O
从理论上分析，上述实验中若将氯水改为ClO₂时，对实验结果造成

（填偏大、偏小或不影响），等物质的量的ClO₂与Cl₂的氧化效率之比为

．
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到

（填仪器名称）中加热，冷却至室温，称量其质量为m₁g，再次加热并冷却至室温称量其质量为m₂g，若m₁与m₂差值较大，接下来的操作应当是

．
（5）若步骤⑥不在干燥器中冷却，则测定的铁元素的质量分数会

（填偏大、偏小或不影响）；若容器质量是W₁g，最终容器和固体的总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数为

，（列出算式，不需化简）

分析：（1）根据各仪器的作用选取仪器；
（2）依据硫酸溶液稀释溶质物质的量不变计算所需溶液体积，依据溶液体积大小选择量筒；
（3）依据氧化还原反应电子守恒、原子守恒配平离子方程式；还原剂一定，需要的氧化剂可以是氯气或氯酸钠，还原剂失电子数一定，氧化剂改变不影响计算结果，氧化剂的氧化率是得到电子数之比；
（4）沉淀加热直到固体由红褐色全部变为红棕色，固体加热在坩埚中进行；干燥称量至恒重的标准是两次称量质量不超过0.1g；
（5）依据实验步骤分析可知，称量操作为称量样品质量、称量坩埚质量，称量坩埚和沉淀质量，再进行两次称量到恒重，存在过程中称量根据铁元素质量守恒，即红棕色固体（Fe₂O₃）中的铁就是样品中铁，根据质量分数的公式求出铁元素的质量分数．

解答：解：（1）称量药品用天平，氯化铁和氯化亚铁的水溶液都呈酸性，所以准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液用酸式滴定管，配制一定物质的量浓度的溶液用容量瓶，
故答案为：CFG；
（2）配制50mL，1.0mol/L稀H₂SO₄需要98%（密度1.84g/cm³）的浓H₂SO₄体积为设为Vml，依据稀释前后溶液溶质物质的量不变，

Vml×1.84g/ml×98%

98g/mol

=0.05L×1.0mol/L，V=2.7ml；量取该体积的浓H₂SO₄用到量筒规格是10ml，
故答案为：2.7；10ml；
（3）反应中，亚铁离子变化为铁离子，氯酸跟离子氯元素化合价从+4价变化为-1价，变化5价，电子转移最小公倍数为5，依据电子守恒和原子守恒配平得到离子方程式为：5Fe²⁺+ClO₂+4 H⁺═5Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；从理论上分析，上述实验中若将氯水改为ClO₂时对实验无影响，不同的是氧化剂不同，同量还原性物质被氧化需要失去电子相同；等物质的量的ClO₂与Cl₂的氧化效率之比为为转移电子数之比，ClO₂～Cl^-～5e^-，Cl₂～2Cl^-～2e^-，所以1molClO₂与Cl₂的氧化效率之比为5：2，
故答案为：5；1；4；H⁺；5；1；2；不影响；5：2；
（4）将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量制恒重，两次称量数值不超过0.1g，
故答案为：坩埚；继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止；
（5）若步骤⑥不在干燥器中冷却，会吸收空气中的水蒸气，称量的质量增大，则测定的铁元素的质量分数偏高，若容器质量是W₁g，最终容器和固体的总质量是W₂g，注意实验测定25ml溶液中氧化铁的质量，样品中铁元素是250ml溶液中所含铁元素的质量分数，所以铁元素质量分数=

(W2-W1)g

160g/mol

×2×56g/mol×

250mL

25mL

÷ag×100%，
故答案为：增大；

(W2-W1)g

160g/mol

×2×56g/mol×

250mL

25mL

÷ag×100%．

点评：本题考查了实验探究方法和实验测定，溶液配制过程，固体质量称量，氧化还原反应配平是解题关键，注意实验测定溶液体积的变化，题目难度中等．

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

某化学兴趣小组测定某FeCl₃样品（含有少量FeCl₂杂质）中铁元素的质量分数，实验时按以下步骤进行：
①称量ag样品，置于烧杯中，
②加入适量的蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250mL溶液
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，加热使反应完全
④趁热迅速加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全
⑤过滤，洗涤沉淀
⑥将沉淀声称到坩埚内加热，搅拌直到固体全部由红褐色变为红棕色后在干燥器中冷却到室温后，称量
⑦…根据上面叙述，回答
（1）如图所示仪器中，本实验步骤①②中必须用到的仪器是

．

（2）写出步骤③和④中发生反应的离子方程式

2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺

（3）洗涤是洗去附着在沉淀上的

NH₄⁺、Cl^-、OH^-

（写离子符号）．洗涤沉淀的操作是

向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀，待滤液流出后重复上述操作多次直至洗净为止

检验沉淀已洗净的方法是

取最次一次洗出液置于小试管中，滴加AgNO₃溶液若无沉淀产生证明已洗净

（4）若坩埚质量是W₁，坩埚与加热后固体总质量是W₂，则样品中铁元素的质量分数为

(w2-w1)×112×10

160a

×100%

(w2-w1)×112×10

160a

×100%

（列出算式，不需化简）
（5）该兴趣小组中甲学生认为：实验步骤中不加氨水，其余步骤不变，仍可达到实验目的，你认为甲学的观点是否正确

正确

（填“正确”或“错误”）请说明理由（必要时可用化学方程式表示）

氯化铁溶液中Fe³⁺水解Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加热HCl挥发，促进水解进行，过一系列转化最终都能生成Fe₂O₃对后续实验无影响

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

某化学兴趣小组测定某FeCl₃样品（含少量FeCl₂杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称量a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和适量蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250mL溶液；
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水使反应完全；
④趁热迅速加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体全部由红褐色变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦重复以上操作，至最后两次称得的质量不超过0.1g为止．
请根据上面叙述，回答：
（1）如图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E、F和

（填字母）．

（2）步骤②加入盐酸的目的是

防止FeCl₃和FeCl₂水解

；加快样品溶解的最简单操作是

用玻璃棒搅拌

．
（3）写出步骤③中发生反应的离子方程式

2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-

．
（4）步骤⑤的洗涤是洗去附着在沉淀上的

NH₄⁺、Cl^-、OH^-

（写离子符号），洗涤沉淀的操作

向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次

．
（5）若坩埚质量是W₁，坩埚与加热后固体总质量是W₂，则样品中铁元素的质量分数为

7(W2-W1)

×100%，

7(W2-W1)

×100%，

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2008?揭阳二模）某化学兴趣小组测定某FeCl₃样品（含少量FeCl₂杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称量a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和适量蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250mL溶液；
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，加热使反应完全；
④趁热迅速加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体全部由红褐色变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦…
请根据上面叙述，回答：
（1）下图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和

CFG

（填字母）．

（2）写出步骤③中发生反应的离子方程式

2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl

．
（3）洗涤是洗去附着在沉淀上的

NH₄⁺、Cl^-、OH^-

（写离子符号），洗涤沉淀的操作是

向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，水自然流完后，重复操作2～3次

．
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物加热，冷却至室温，称量其质量为m₁g；再次加热并冷却室温称量其质量为m₂g，且m₁-m₂=0.3，接下来的操作应当是

继续加热，放置干燥器中冷却，称量，至最后两次称得的质量差不超0.1g

．
（5）若坩埚质量是W₁，坩埚与加热后固体总质量是W₂，则样品中铁元素的质量分数为

(W2-W1)g×

112

160

250

a g

×100%

(W2-W1)g×

112

160

250

a g

×100%

．（列出算式，不需化简）
（6）该兴趣小组中甲学生认为：实验步骤③中不加入氯水，其余步骤不变，仍可达到实验目的．你认为甲学生的观点是否正确？

正确

（填正确或错误）；请说明理由：

FeCl₃、FeCl₂溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）₃和Fe（OH）₂沉淀，在操作过程中Fe（OH）₂会被空气进一步氧化生成Fe（OH）₃，最后所得生成物只有Fe₂O₃，对实验结果无影响．

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

某化学兴趣小组测定某FeCl₃样品（只含少量FeCl₂杂质）中铁元素的质量分数，按以下实验步骤进行操作：
①称取a g样品，置于烧杯中；
②加入适量盐酸和蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250.00mL溶液；
③量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到某容器内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦…．
请根据上面叙述，回答：

（1）图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和

CFG

（填字母）．
（2）步骤②中加入盐酸的作用

增强溶液酸性，抑止Fe²⁺Fe³⁺水解；

．
（3）写出步骤④中发生反应的离子方程式

Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺

．
（4）样品中的杂质Fe²⁺有较强的还原性，完成并配平下列反应的离子方程式

Fe²⁺+

ClO₃^-+

═

Fe³⁺+

Cl^-+

H₂O
从理论上分析，上述实验中若将氯水改为NaClO₃时，对实验结果造成

无影响

（填偏大、偏小或不影响），等物质的量的NaClO₃与Cl₂的氧化效率之比为

3：1

（5）第⑥步的操作中，将沉淀物转移到

坩埚

（填仪器名称）中加热，冷却至室温，称量其质量为m₁g，再次加热并冷却至室温称量其质量为m₂g，若m₁与m₂差值较大，接下来的操作应当是

继续加热一段时间后，把坩埚放置于干燥器中冷却，再称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g为止

．
（6）本实验需要称量的最少次数是

次，若容器质量是W₁g，最终容器和固体的总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数为

7(W2-W1)

×100%

7(W2-W1)

×100%

．（列出算式，不需化简）
（7）已知Cl₂与热的NaOH溶液可发生如下反应：
3Cl₂+6NaOH

△

5NaCl+NaClO₃+3H₂O
则Fe³⁺、KClO₃、Cl₂三种物质其氧化性由强到弱的顺序是

KClO₃＞Cl₂＞Fe³⁺

．

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