Question

【题目】某氯化铁（FeCl3）样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行，根据流程回答以下问题：

(1)操作I是配制溶液，所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有_______、_______。

(2)写出加入氯水发生的离子反应方程式________________________________。

(3)写出加入过量氨水发生的离子反应方程式_______________________________。

(4)写出灼烧发生反应的化学方程式_______________________________。

(5)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是______________________________。

(6)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

(7)若原样品质量a为10g，加热后红棕色固体质量是0.6g，则样品中铁元素的质量分数是_____________。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶 胶头滴管。 2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋+2Cl— Fe3＋+3NH3H2O= Fe(OH)3↓+3NH4+ 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 取最后一次洗涤液少许，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀则没有洗涤干净；若没有产生白色沉淀则洗涤干净。 ①④ 42%

【解析】

本实验目的是测定铁的质量分数，采取的方法是使样品溶解、反应、最终生成氧化铁，然后通过氧化铁质量来求铁的质量分数；

(1) 根据配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶；

(2) 根据Cl2具有氧化性，能氧化Fe2+；

(3)加入过量氨水的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀；

(4) Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和水；

(5) 取最后一次洗涤液少许，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀则没有洗涤干净；若没有产生白色沉淀则洗涤干净；

(6) 依据溶液配制过程和实验步骤分析判断选项中，根据c==来分析各操作对浓度的影响；

(7) 加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为0.6g，由于取的25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3质量为6g，根据化学式计算铁元素的质量，再利用质量分数的定义计算原氧化铁样品中铁元素的质量分数。

实验目的为测定铁的质量分数，采取的方法是使样品溶解、反应、最终生成氧化铁，然后通过氧化铁质量来求铁的质量分数；

(1)因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，配制250mL溶液时还缺少250mL容量瓶和胶头滴管；

(2)因Cl2具有氧化性，能氧化Fe2+，发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

(3)加入过量氨水的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，发生的离子反应方程式Fe3＋+3NH3H2O= Fe(OH)3↓+3NH4+；

(4)灼烧是Fe(OH)3分解生成Fe2O3和水，发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；

(5) 最后一次洗出液，滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，可证明洗涤干净，

(6) 依据溶液配制过程和实验步骤分析判断选项，根据c==来

①未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质未全部转移到容量瓶，使得m减少，浓度偏低，故①正确；

②定容时俯视容量瓶的刻度线，容量瓶中水未加到刻度线，使得V偏小，浓度偏大，故②错误；

③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水对配制溶液浓度无影响，故③错误；

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，使得V偏大，溶液浓度偏小，故④正确；

故答案为：①④；

(7) 加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为0.6g，由于取的25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe2O3质量为6g，依据铁元素守恒计算铁元素的质量分数= =42%。