Question

14．某氯化铁样品含有少量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：

请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还必须有250mL容量瓶 （填自选仪器名称），操作II必须用到的仪器是D（填编号）．
A．50mL烧杯  B．50mL量筒  C．25mL碱式滴定管  D．25mL酸式滴定管
（2）洗涤是洗去附着在沉淀上的NH₄⁺、Cl^-、OH^-．（写离子符号）
（3）检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净；
（4）若蒸发皿质量是W₁g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100%．
（5）有同学认为：上述流程中若不加入氯水，其它步骤不变，仍可达到目的．他的理由是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．（用化学方程式表示）

Answer 1

分析 测定样品中铁元素的质量分数，由实验流程可知，加盐酸溶解抑制水解，操作I为溶液的配制，可在烧杯中溶解、冷却后在250mL容量瓶中定容，操作II取出25.00mL溶液，可利用酸式滴定管或移液管，再加氯水时发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，加入氨水发生Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，过滤后灼烧得到的红棕色固体为Fe₂O₃，结合Fe元素守恒可计算，以此来解答．

解答 解：（1）操作Ⅰ为配制250mL溶液，配制该溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶，还缺少250mL容量瓶，操作II取出25.00mL溶液，操作II必须用到的仪器是D（25mL酸式滴定管），
故答案：250mL容量瓶；D；
（2）由加氯水时发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，加入氨水发生Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，为了使Fe³⁺充分沉淀，则加入的氨水要过量，则洗涤是洗去附着在沉淀上的NH₄⁺、Cl^-、OH^-，
故答案为：NH₄⁺、Cl^-、OH^-；
（3）若沉淀没有洗涤干净，滤液中一定含有氯离子，故可通过检验是滤液中否含有氯离子来判断沉淀是否洗涤干净，操作方法为取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净，
故答案为：取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净；
（4）若蒸发皿质量是W₁g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂g，因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁元素的质量等于样品中铁元素的质量，Fe₂O₃中铁元素的质量为（W₂-W₁）g×$\frac{112}{160}$×$\frac{250}{25}$，则样品中铁元素的质量分数为$\frac{（{W}_{2}-{W}_{1}）×\frac{112}{160}×\frac{250}{25}}{a}$×100%=$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100%，
故答案为：$\frac{1120（{W}_{2}-{W}_{1}）}{160a}$×100%；
（5）因氢氧化亚铁易被氧化，则上述流程中若不加入氯水，其它步骤不变，仍可达到目的，理由是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．

点评 本题考查物质的含量测定实验，为高频考点，把握实验流程、元素化合物知识、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，（4）为解答的易错点，题目难度不大．