Question

20．有某种含有少量FeCl₂杂质的FeCl₃样品．现要测定其中铁元素的质量分数，实验采用下列步骤进行：
①准确称量mg样品（在2～3g范围内）；
②向样品中加入10mL 6mol•L^-1的盐酸，再加入蒸馏水，配制成250mL溶液；
③量取25mL操作②中配得的溶液，加入3mL氯水，加热使其反应完全；
④趁热迅速加入10%氨水至过量，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，将沉淀洗涤后，移至坩埚，灼烧、冷却、称重，并重复操作至恒重．
试回答下列问题：
（1）溶解样品时，要加入盐酸，原因是抑制Fe²⁺、Fe³⁺水解．
（2）加入氯水后，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）若不用氯水，可用下列试剂中的AC代替（填序号）．
A．H₂O₂B．碘水   C．NaClO
（4）步骤⑤中检验沉淀是否洗净的方法是取少量洗涤液加入少量硝酸银溶液，如果不产生沉淀就说明洗涤干净．
（5）若坩埚质量为W₁g，坩埚及灼烧后的固体总质量为W₂g，样品中铁元素的质量分数为$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%．

Answer 1

分析 （1）FeCl₂、FeCl₃都是强酸弱碱盐，亚铁离子、铁离子水解导致溶液变浑浊，为抑制水解加入稀盐酸；
（2）氯气具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子；
（3）氯水主要作用是将亚铁离子氧化成铁离子，起氧化剂的作用，其它氧化剂只要对产生的氢氧化铁的质量没有影响即可；
（4）判断沉淀是否洗净的方法是：取少量洗涤液加入少量硝酸银溶液，如果不产生沉淀就说明洗涤干净；
（5）将氢氧化铁灼烧得到Fe₂O₃，先计算氧化铁中铁元素质量，从而计算铁元素质量分数．

解答 解：（1）FeCl₂、FeCl₃都是强酸弱碱盐，亚铁离子、铁离子水解生成难溶性的氢氧化亚铁、氢氧化铁导致溶液变浑浊，为抑制水解加入稀盐酸，
故答案为：抑制Fe²⁺、Fe³⁺水解；
（2）氯气具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）除去氯化铁中的氯化亚铁时不能引进新的杂质，双氧水能氧化氯化亚铁，碘和铁离子反应生成亚铁离子，次氯酸钠和亚铁离子反应生成铁离子，
故选AC；
（4）判断沉淀是否洗净的方法是：取少量洗涤液加入少量硝酸银溶液，如果不产生沉淀就说明洗涤干净，否则说明洗涤不干净，
故答案为：取少量洗涤液加入少量硝酸银溶液，如果不产生沉淀就说明洗涤干净；
（5）将氢氧化铁灼烧得到Fe₂O₃，氧化铁质量=（w₂-w₁）g×$\frac{56×2}{160}$×100%=0.7 （w₂-w₁）g，
样品中铁元素质量分数=$\frac{0.7（w{\;}_{2}-w{\;}_{1}）g}{mg}$×100%=$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%，
故答案为：$\frac{70（{w}_{2}-{w}_{1}）}{m}$×100%．

点评 本题考查物质含量测定，侧重考查氧化还原反应、离子方程式的书写、计算、除杂等知识点，明确实验原理是解本题关键，注意除杂遵循的规则，题目难度不大．