Question

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?jǐn)?shù)，按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
請根據(jù)圖的流程，回答下列問題：
（1）操作I所用到玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有

250mL容量瓶

；（填儀器名稱）操作II必須用到的儀器是

D

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

2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3NH₃H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺

．
（3）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作是

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）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(jìn)行的操作是

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

．
（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?jǐn)?shù)是

7(W2-W1)

a

．
（6）有學(xué)生認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)步驟太繁瑣，他認(rèn)為，將樣品溶于水后充分?jǐn)嚢�，加熱蒸干燃燒稱量即可，請你評價(jià)是否可行？

可行

．（填“可行”或“不可行”）

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y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(zhǔn)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(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)，加氨水就是使+3價(jià)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(yàn)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(jì)算鐵元素的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定．

解答：解：（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(zhǔn)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）加氯水就是讓+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)，發(fā)生反應(yīng)為2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；加氨水就是使+3價(jià)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：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3NH₃H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）沉淀洗滌就是把Cl^-或NH₄⁺洗掉，可以檢驗(yàn)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(shí)，稱量，直至兩次連續(xù)稱量質(zhì)量差不超過0.1g；
（5）250mL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?jǐn)?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(jìn)水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定，故該方案可行，
故答案為：可行．

點(diǎn)評：本題考查溶液配制、離子檢驗(yàn)、對實(shí)驗(yàn)操作的理解與實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)、化學(xué)計(jì)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(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識分析解決問題的能力．