Question

某氧化鐵樣品中含有少量的FeSO₄雜質(zhì)．某同學(xué)要測(cè)定其中鐵元素的質(zhì)量分 數(shù)，他設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行測(cè)定，操作流程為：
請(qǐng)根據(jù)流程回答：
（1）操作I中配制溶液時(shí)，所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外，坯必 須有

 

（填儀器名稱）．
（2）操作II中必須用到的儀器是

 

A.50ml 量筒B.1OOml 量筒C.50ml酸式滴定管D.50ml堿式滴定管
（3）反應(yīng)①中，加入足量H₂O₂溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）檢驗(yàn)沉淀中SO₄^2-是否冼滌干凈的操作

 

（5）將沉淀物加熱，冷卻至室溫，用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為h_lg，再次加熱 并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為hg，若b₁-b₂=0.3，還應(yīng)進(jìn)行的操作是

 

（6）若坩堝的質(zhì)量為42.6g，最終坩堝與加熱后同體的總質(zhì)量為45.8g，則樣品中鐵元素的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

 

（保留一位小數(shù)）．
（7）另一同學(xué)認(rèn)為上述方案的實(shí)驗(yàn)步驟太繁瑣，他認(rèn)為，只要將樣品溶于水后充分?jǐn)嚢瑁�加熱蒸干灼燒稱量即可，請(qǐng)你評(píng)價(jià)他的這個(gè)方案是否可行？

 

．（填“可行”或“不可行”）

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)
（1）由圖可知，操作I是將加入硫酸反應(yīng)的溶液稀釋成500.00mL溶液，故需要500mL的容量瓶；
（2）操作II是準(zhǔn)確量取50.00mL的稀釋后的酸溶液，故應(yīng)需要酸式滴定管；
（3）加雙氧水目的就是讓+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)；
（4）沉淀洗滌就是把硫酸根離子或NH₄⁺洗掉，可以檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子，取少量最后一次洗出液，滴加硝酸鋇溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；
（5）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；
（6）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為（45.8g-42.6g）g，由于去50mL溶液，故500mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為10（45.8g-42.6g）g，根據(jù)化學(xué)式計(jì)算鐵元素的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算出原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（7）雜質(zhì)是硫酸亞鐵，加熱蒸干灼燒，最后得到的還是硫酸鐵和氧化鐵的混合物，不是三氧化二鐵，無法計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）將樣品和稀硫酸反應(yīng)后的溶液配制成500mL溶液需要500mL容量瓶，
故答案為：500mL容量瓶；
（2）由于操作II是準(zhǔn)確量取50.00mL的稀釋后的顯示酸性的溶液，所以應(yīng)需要酸式滴定管，
故選C；
（3）由于加雙氧水的目的就是讓+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）沉淀洗滌就是把硫酸根離子或NH₄⁺洗掉，可以檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子，取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則證明洗滌干凈，
故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則證明洗滌干凈；
（5）必須滿足兩次連續(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，直至兩次連續(xù)稱量質(zhì)量差不超過0.1g，
故答案為：繼續(xù)加熱，冷卻至室溫時(shí)，稱量，直至兩次連續(xù)稱量質(zhì)量差不超過0.1g；
（6）500mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為10（（45.8g-42.6g）g=32g，鐵元素的質(zhì)量為32g×

112

160

=22.4g，
所以原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

22.4g

28g

×100%=80.0%，
故答案為：80.0%（或0.8）；
（7）由于雜質(zhì)是硫酸亞鐵，加熱蒸干灼燒，最后得到的還是硫酸鐵和氧化鐵的混合物，無法計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以此方案不可行，
故答案為：不可行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查溶液配制、離子檢驗(yàn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解與實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚測(cè)定原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力．