Question

5．现有一份含有FeCl₃和FeCl₂的固体混合物，某化学兴趣小组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28.7g
实验2  ①称取与实验1中相同质量的样品，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Fe₂O₃6.40g
根据实验回答下列问题：
（1）证明混合物中存在Fe²⁺的方法：取混合物溶液少许于试管中滴入高锰酸钾溶液褪色证明含亚铁离子，或滴入K₃[Fe（CN）_n]溶液变蓝色证明亚铁离子存在
（2）实验室保存FeCl₂溶液时通常会向其中加入少量的铁粉，其作用是（用方程式表示）2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
（3）用方程式表示实验2的步骤②中通入足量Cl₂的反应：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃
（4）若实验需要250mL 0.1mol/LNaOH溶液
①配制NaOH溶液除烧杯、胶头滴管外还需的玻璃仪器是玻璃棒、250ml容量瓶
②下列有关配制过程中说法错误的是BD（填序号）．
A．用托盘天平称量质量为1.0g的NaOH
B．将称量的NaOH放入容量瓶中，加蒸馏水溶解
C．洗涤溶解NaOH的烧杯，并将洗涤液转移至容量瓶中    D．未冷却溶液直接转移
E．定容时，仰视容量瓶刻度线会使配制的NaOH溶液浓度偏低
（5）该小组取来的样品中含有FeCl₂的质量为5.08g．

Answer 1

分析 （1）证明混合物中存在Fe²⁺的方法是利用亚铁离子具有还原性和特征性质，用高锰酸钾溶液褪色或铁氰酸钾溶液K₃[Fe（CN）₆]遇到亚铁离子变蓝色检验；
（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；
（2）Cl₂将FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（3）分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响，根据c=$\frac{n}{V}$分析判断；
（4）①配制溶液步骤是溶解、转移、洗涤转移、定容等，结合步骤选择玻璃仪器；
②A．用托盘天平称量，精确度为0.1g；
B．容量瓶是精确量具不能用来溶解物质；
C．洗涤溶解NaOH的烧杯，保证溶质全部转移到容量瓶；
D．未冷却溶液直接转移，热胀冷缩会导致溶液体积偏小；
E．定容时，仰视容量瓶刻度线，水会加入超过刻度线；
（5）设FeCl₃和FeCl₂的物质的量分别为amol，bmol，将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体28.7g为氯化银的质量，得到固体Fe₂O₃6.40g计算得到铁元素物质的量，结合氯元素和铁元素守恒建立方程式组来求解．

解答 解：（1）证明混合物中存在Fe²⁺的方法是，取混合物溶液少许于试管中滴入高锰酸钾溶液褪色证明含亚铁离子，或滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液变蓝色证明亚铁离子存在，
故答案为：取混合物溶液少许于试管中滴入高锰酸钾溶液褪色证明含亚铁离子，或滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液变蓝色证明亚铁离子存在；
（2）实验室保存FeCl₂溶液时通常会向其中加入少量的铁粉防止溶液里的Fe²⁺被氧化生成的铁离子和铁反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）Cl₂将FeCl₂氧化生成FeCl₃：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃，
故答案为：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃；
（4）①配制NaOH溶液除烧杯、胶头滴管外还需的玻璃仪器是玻璃棒、250mL容量瓶，
故答案为：玻璃棒、250mL容量瓶；
②A．用托盘天平称量，精确度为0.1g，称量质量为1.0g的NaOH可以用托盘天平，故A正确；
B．容量瓶是精确量具不能用来溶解物质，不能将称量的NaOH放入容量瓶中，加蒸馏水溶解，故B错误；
C．洗涤溶解NaOH的烧杯，并将洗涤液转移至容量瓶中，保证溶质全部转移到容量瓶，故C正确；
D．未冷却溶液直接转移，会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故D错误；
E．定容时，仰视容量瓶刻度线，水会加入超过刻度线，会使配制的NaOH溶液浓度偏低，故E正确；
故答案为：BD；
（5）FeCl₃和FeCl₂的物质的量分别为amol，bmol；
则有3amol+2bmol=$\frac{28.7g}{143.5g/mol}$=0.2mol（氯守恒）
amol+bmol=$\frac{6.40g}{160g/mol}$×2=0.08mol（铁守恒）
解得：a=0.04，b=0.04
FeCl₂的质量为0.04mol×127g/mol=5.08g，
故答案为：5.08．

点评 本题主要考查了化学实验以及化学计算、溶液配制、实验基本操作、离子检验方法等，题目难度中等，在计算时抓住元素守恒是解题关键．