Question

3．某氯化亞鐵和氯化鐵的混合物．現(xiàn)要測(cè)定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，按如圖步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)根據(jù)以上流程，回答下列問(wèn)題：
（1）樣品溶解過(guò)程中加入少量濃鹽酸的目的是抑制亞鐵離子和鐵離子的水解．
操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有膠頭滴管和250mL容量瓶；（填儀器名稱）
操作Ⅱ中可用的玻璃儀器是酸式滴定管或移液管．（填儀器名稱）
（2）請(qǐng)寫出加入氨水發(fā)生的離子反應(yīng)方程式Fe³⁺+3NH₃+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（3）沉淀洗滌的方法是向過(guò)濾器中加蒸餾水至沉淀表面浸沒(méi)，自然濾出，重復(fù)此操作2-3次．
（4）將沉淀物灼燒，冷卻到室溫，用天平稱量其質(zhì)量為b₁ g，再次灼燒并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為b₂ g，若b₁-b₂=0.3g，則接下來(lái)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(guò)0.1g．
若蒸發(fā)皿質(zhì)量是W₁g，蒸發(fā)皿與加熱后固體總質(zhì)量是W₂g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{7（W{\;}_{2}-{W}_{1}）}{a}$．

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、將亞鐵離子氧化成鐵離子、加入氨水使鐵離子沉淀，過(guò)濾將所得氫氧化鐵灼燒最終生成氧化鐵，然后通過(guò)氧化鐵質(zhì)量來(lái)求鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
（1）氯化亞鐵和氯化鐵的混合物溶于水時(shí)，鐵離子水解會(huì)產(chǎn)生成氫氧化鐵，所以加鹽酸可以抑制其水解，操作Ⅰ是配制250mL溶液，操作中是從配制得的溶液中精確量取25mL溶液，據(jù)此判斷儀器；
（2）加入氨水主要作用是將鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，根據(jù)電荷守恒和元素書寫離子方程式；
（3）沉淀洗滌的方法是向過(guò)濾器中加蒸餾水至沉淀表面浸沒(méi)，自然濾出，重復(fù)此操作2-3次；
（4）兩次連續(xù)稱量的質(zhì)量相差不能超過(guò)0.1g才能說(shuō)明分解完全，故應(yīng)繼續(xù)加熱并稱量；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)．

解答 解：（1）氯化亞鐵和氯化鐵的混合物溶于水時(shí)，鐵離子水解會(huì)產(chǎn)生成氫氧化鐵，所以加鹽酸可以抑制其水解，操作Ⅰ是配制250mL溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有膠頭滴管和250 mL容量瓶，操作中是從配制得的溶液中精確量取25mL溶液，所以要用酸式滴定管或移液管，
故答案為：抑制亞鐵離子和鐵離子的水解；膠頭滴管和250 mL容量瓶； 酸式滴定管或移液管；
（2）加入氨水主要作用是將鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3NH₃+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）沉淀洗滌的方法是向過(guò)濾器中加蒸餾水至沉淀表面浸沒(méi)，自然濾出，重復(fù)此操作2-3次，
故答案為：向過(guò)濾器中加蒸餾水至沉淀表面浸沒(méi)，自然濾出，重復(fù)此操作2-3次；
（4）兩次連續(xù)稱量的質(zhì)量相差不能超過(guò)0.1g才能說(shuō)明分解完全，故應(yīng)繼續(xù)加熱并稱量，
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×$\frac{112}{160}$=7（W₂-W₁）g，所以原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{7（W{\;}_{2}-{W}_{1}）}{a}$，
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(guò)0.1g；$\frac{7（W{\;}_{2}-{W}_{1}）}{a}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液配制、沉淀的洗滌、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(wèn)題的能力．