Question

6．氯化鐵是常見的水處理劑．某氯化鐵（FeCl₃•6H₂O）樣品含有少量FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測定其中FeCl₃•6H₂O的質(zhì)量分數(shù)，實驗按以下步驟進行：

已知有關離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2一
（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現(xiàn)紅褐色，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．
（2）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有100mL容量瓶、膠頭滴管（填儀器名稱）．
（3）操作II必須用到的儀器是d（選填編號）；
a．50mL燒杯         b．10mL量筒         c．20mL量筒      d．25mL滴定管
指示劑是淀粉溶液，則達到滴定終點的現(xiàn)象是最后一滴標準液滴入時，錐形瓶中溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色．
（4）滴定時，消耗濃度為0.1000mol/L的標準Na₂S₂O₃溶液18.00mL．該樣品中FeCl₃•6H₂O（式量為270.5）的質(zhì)量分數(shù)為97.38%．
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，可用的試劑是bd（選填編號）．
a．鐵粉      b．氯水      c．溴水      d．雙氧水
（6）如果采用以下步驟測定氯化鐵樣品元素的含量，完成下列填空．
①稱量樣品  ②加水溶解  ③加足量氨水，沉淀  ④過濾  ⑤灼燒  ⑥稱量并進行恒重操作．
還缺少的一步操作是洗滌；在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作沉淀靜置在層清液中，加入氨水溶液觀察有無沉淀生成，若無沉淀生成證明沉淀完全；
判斷是否恒重的標準是兩次稱量的質(zhì)量相等或相差不超過0.001g．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵飽和溶液滴入沸水中加熱生成氫氧化鐵膠體；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶；
（3）依據(jù)流程中溶液體積的精確度可知，100.00mL的溶液需要精密量具量取；碘遇淀粉變藍色，隨標準Na₂S₂O₃溶液滴入和碘單質(zhì)反應，溶液藍色變?yōu)闊o色且半分鐘不褪色；
（4）依據(jù)反應的定量關系計算得到，注意溶液體積的變化；
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，需要加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，但加入的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)；
（6）依據(jù)實驗操作過程分析沉淀需要過濾后洗滌除去表面的雜質(zhì)，檢驗是否沉淀完全，可以在上層清液中加入氨水觀察是否有沉淀生成；沉淀稱量恒重的標準是兩次稱量質(zhì)量相同或相差不超過0.001g．

解答 解：（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現(xiàn)紅褐色，生成的是氫氧化鐵膠體，反應的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（2）因配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶，
故答案為：100mL容量瓶；膠頭滴管；
（3）100.00mL的溶液需要精密量具量取，燒杯是粗略量取，量筒只能精確到0.1mL，所以用滴定管精確到0.01mL，選用滴定管量取溶液100.00mL的溶液；碘遇淀粉變藍色，隨標準Na₂S₂O₃溶液滴入和碘單質(zhì)反應，最后一滴標準液滴入時，錐形瓶中溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色，說明達到反應終點；
故答案為：d；最后一滴標準液滴入時，錐形瓶中溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色；
（4）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，2FeCl₃-6H₂O～2Fe³⁺～I₂～2S₂O₃^2-；滴定時，10.00ml溶液中碘單質(zhì)消耗濃度為0.1000mol/L的標準Na₂S₂O₃溶液18mL，F(xiàn)eCl₃-6H₂O的物質(zhì)的量=0.1000mol/L×0.018L=0.0018mol，該樣品中100.00mL溶液中所含F(xiàn)eCl₃•6H₂O的物質(zhì)的量為0.018mol，質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.018mol×270.5g/mol}{5.0g}$×100%=97.38%；
故答案為：97.38%；
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，需要加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，但加入的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)；
a．鐵粉和鐵離子反應，不能和 亞鐵離子反應，故a不符合；
 b．氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，且不引入新的雜質(zhì)，故b符合；
c．溴水能氧化亞鐵離子，但引入了溴離子，故c不符合；
 d．雙氧水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，過氧化氫被還原為水，不引入雜質(zhì)，故d符合；
故選bd；
（6）實驗操作過程分析沉淀需要過濾后洗滌除去表面的雜質(zhì)，檢驗是否沉淀完全，可以在上層清液中加入氨水觀察是否有沉淀生成；沉淀稱量恒重的標準是兩次稱量質(zhì)量相同或相差不超過0.001g，
故答案為：洗滌；沉淀靜置在層清液中，加入氨水溶液觀察有無沉淀生成，若無沉淀生成證明沉淀完全；兩次稱量的質(zhì)量相等或相差不超過0.001g．

點評 本題考查了物質(zhì)組成和性質(zhì)的實驗驗證和實驗探究方法，鐵及其化合物性質(zhì)的分析應用，物質(zhì)除雜，滴定實驗測定物質(zhì)含量的計算應用判斷，題目難度中等．