Question

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及含氧酸鹽均為重要化合物．
（1）在實驗室中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和

 

反應(yīng)制備；
（2）Fe與過量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO₄．若用反應(yīng)所得的酸性溶液，將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，要求產(chǎn)物純凈，可選用的最佳試劑是

 

（填序號）．
a．Cl₂　      b．Fe　       c．H₂O₂　      d．HNO₃
（3）某氧化鐵樣品中含有少量的FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，按以下步驟進行實驗：

請根據(jù)圖的流程，回答下列問題：
①操作Ⅰ的目的為配制250.00ml樣品溶液，則所用到玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有

 

（填儀器名稱）；操作II必須用到的儀器是

 

．（填字母）
A.50ml燒杯  B.50ml量筒   C.100ml量筒   D.25ml滴定管
②再加入氨水的離子方程式為

 

．
③檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作是

 

．
④將沉淀物加熱，冷卻至室溫，用天平稱量其質(zhì)量為b₁g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為b₂g，若b₁-b₂=0.3，則接下來還應(yīng)進行的操作是

 

．
⑤若坩堝的質(zhì)量為W₁g，坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為W₂g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是

 

．
⑥有學(xué)生認為上述實驗步驟太繁瑣，他認為，將樣品溶于水后充分攪拌，在空氣中加熱蒸干、灼燒、稱量即可，請你評價是否可行？

 

．（填“可行”或“不可行”）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：

分析：本實驗?zāi)康氖菧y定鐵的質(zhì)量分數(shù)，采取的方法是使樣品溶解、反應(yīng)、最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質(zhì)量來求鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（1）實驗室中，常用鐵粉與鹽酸反應(yīng)制備FeCl₂；
（2）將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，要求產(chǎn)物純凈，不能引入雜質(zhì)；
（3）①由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL的容量瓶；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應(yīng)需要滴定管；
②加氯水就是讓+2價鐵變?yōu)?3價，加氨水就是使+3價鐵充分轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀；
③沉淀洗滌就是把Cl^-或NH₄⁺洗掉，可以檢驗洗滌液中是否含有Cl^-，取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；
④兩次連續(xù)稱量的質(zhì)量相差不能超過0.1g才能說明分解完全，故應(yīng)繼續(xù)加熱并稱量；
⑤加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為（W₂-W₁）g，由于去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為10（W₂-W₁）g，根據(jù)化學(xué)式計算鐵元素的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分數(shù)的定義計算原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)；
⑥樣品溶于水，存在平衡Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，加熱HCl揮發(fā)，促進水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分數(shù)的測定．

解答： 解：本實驗?zāi)康氖菧y定鐵的質(zhì)量分數(shù)，采取的方法是使樣品溶解、反應(yīng)、最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質(zhì)量來求鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（1）實驗室中，常用鐵粉與鹽酸反應(yīng)制備FeCl₂；故答案為：鹽酸；
（2）將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，要求產(chǎn)物純凈，不能引入雜質(zhì)，可以選擇雙氧水，故答案為：c；
（3）①由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL容量瓶；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應(yīng)需要滴定管，
故答案為：250mL容量瓶；D；
②加氨水就是使+3價鐵充分轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，發(fā)生反應(yīng)為Fe³⁺+3NH₃H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②沉淀洗滌就是把Cl^-或NH₄⁺洗掉，可以檢驗洗滌液中是否含有Cl^-，取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈，
故答案為：取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；
④兩次連續(xù)稱量的質(zhì)量相差不能超過0.1g才能說明分解完全，故應(yīng)繼續(xù)加熱并稱量，
故答案為：繼續(xù)加熱，冷卻至室溫時，稱量，直至兩次連續(xù)稱量質(zhì)量差不超過0.1g；
⑤250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為10（W₂-W₁）g，鐵元素的質(zhì)量為10（W₂-W₁）g×

112

160

=7（W₂-W₁）g，所以原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)

7(W2-W1)

a

，
故答案為：

7(W2-W1)

a

；
⑥樣品溶于水，存在平衡Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，加熱HCl揮發(fā)，促進水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分數(shù)的測定，故該方案可行，
故答案為：可行．

點評：本題考查溶液配制、離子檢驗、對實驗操作的理解與實驗方案的評價、化學(xué)計算等，難度中等，清楚測定原理是解題的關(guān)鍵，是對所學(xué)知識的綜合運用，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析解決問題的能力．