Question

5．现有一份含有FeCl₃和FeCl₂固体混合物，为测定各成分的含量进行如下两个实验：
实验1：①称取一定质量的样品，将样品溶解；
②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，产生沉淀；
③将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体17.22g．
实验2：①称取与实验1中相同质量的样品，将样品溶解；
②向溶解后的溶液中通入足量的Cl₂；
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到红褐色沉淀；
④将沉淀过滤、洗涤后，加热灼烧，到质量不再减少，得到固体物质4g．
回答下列问题：
（1）溶解过程中所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒．
（2）实验室保存FeCl₂溶液时通常会向其中加入少量试剂铁粉和稀盐酸．
（3）实验2通入足量Cl₂的目的是将Fe²⁺全部转化为Fe³⁺；涉及的化学反应的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）如何检验溶解样品中含有Fe²⁺．
（5）通过实验所得数据，计算固体样品中FeCl₃和FeCl₂的物质的量之比为2：3．

Answer 1

分析 （1）根据溶解所用到的仪器为：烧杯、玻璃棒；
（2）根据FeCl₂易被空气中的氧气氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量铁粉，使被氧气氧化产生的FeCl₃重新转化为FeCl₂；
（3）Cl₂将FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（4）检验溶解样品中含有Fe²⁺．滴几滴铁氰化钾试剂（或酸性高锰酸钾溶液），观察发生反应的现象判断；
（5）设FeCl₃和FeCl₂的物质的量分别为amol，bmol，结合铁元素守恒和氯元素守恒建立方程式组来求解．

解答 解：（1）溶解所用到的仪器为：烧杯、玻璃棒；FeCl₂易被空气中的氧气氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量铁粉，使被氧气氧化产生的FeCl₃重新转化为FeCl₂；故答案为：烧杯、玻璃棒；
（2）防止溶液里的Fe²⁺被氧化要加入铁粉，防止亚铁离子水解需要加入对应酸，实验室保存FeCl₂溶液时通常会向其中加入少量试剂铁粉、盐酸，
故答案为：铁粉、盐酸；
（3）Cl₂将FeCl₂氧化生成FeCl₃：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃，
故答案为：将Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃；
（4）检验溶解样品中含有Fe²⁺．利用亚铁离子的特征性质滴几滴铁氰化钾试剂，产生蓝色沉淀证明亚铁离子的存在，利用亚铁离子的还原性，可以加入高锰酸钾溶液，紫红色褪去证明含亚铁离子，
故答案为：取少许样品溶解液于试管中，滴几滴铁氰化钾试剂（或酸性高锰酸钾溶液），若产生蓝色沉淀（溶液褪色），证明含有亚铁离子；
（5）FeCl₃和FeCl₂的物质的量分别为amol，bmol；
则有3amol+2bmol=$\frac{17.22g}{143，5g/mol}$=0.12mol（氯守恒）
amol+bmol=$\frac{4g}{160g/mol}$×2=0.05mol（铁守恒）
解得：a=0.02，b=0.03
固体样品中FeCl₃和FeCl₂的物质的量之比为2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题主要考查了化学实验以及化学计算、实验基本操作、离子检验等，题目难度中等，注意在计算时抓住元素守恒列式计算．