Question

5．現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂的固體混合物，某化學(xué)興趣小組為測(cè)定各成分的含量進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1  ①稱取一定質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；
②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，產(chǎn)生沉淀；
③將沉淀過濾、洗滌、干燥得到白色固體28.7g
實(shí)驗(yàn)2  ①稱取與實(shí)驗(yàn)1中相同質(zhì)量的樣品，溶解；
②向溶解后的溶液中通入足量的Cl₂；
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀；
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒到質(zhì)量不再減少，得到固體Fe₂O₃6.40g
根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）證明混合物中存在Fe²⁺的方法：取混合物溶液少許于試管中滴入高錳酸鉀溶液褪色證明含亞鐵離子，或滴入K₃[Fe（CN）_n]溶液變藍(lán)色證明亞鐵離子存在
（2）實(shí)驗(yàn)室保存FeCl₂溶液時(shí)通常會(huì)向其中加入少量的鐵粉，其作用是（用方程式表示）2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
（3）用方程式表示實(shí)驗(yàn)2的步驟②中通入足量Cl₂的反應(yīng)：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃
（4）若實(shí)驗(yàn)需要250mL 0.1mol/LNaOH溶液
①配制NaOH溶液除燒杯、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是玻璃棒、250ml容量瓶
②下列有關(guān)配制過程中說法錯(cuò)誤的是BD（填序號(hào)）．
A．用托盤天平稱量質(zhì)量為1.0g的NaOH
B．將稱量的NaOH放入容量瓶中，加蒸餾水溶解
C．洗滌溶解NaOH的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中    D．未冷卻溶液直接轉(zhuǎn)移
E．定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線會(huì)使配制的NaOH溶液濃度偏低
（5）該小組取來的樣品中含有FeCl₂的質(zhì)量為5.08g．

Answer 1

分析 （1）證明混合物中存在Fe²⁺的方法是利用亞鐵離子具有還原性和特征性質(zhì)，用高錳酸鉀溶液褪色或鐵氰酸鉀溶液K₃[Fe（CN）₆]遇到亞鐵離子變藍(lán)色檢驗(yàn)；
（2）根據(jù)FeCl₂易被空氣中的氧氣氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量鐵粉，使被氧氣氧化產(chǎn)生的FeCl₃重新轉(zhuǎn)化為FeCl₂；
（2）Cl₂將FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（3）分析操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量或?qū)θ芤旱捏w積的影響，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分析判斷；
（4）①配制溶液步驟是溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等，結(jié)合步驟選擇玻璃儀器；
②A．用托盤天平稱量，精確度為0.1g；
B．容量瓶是精確量具不能用來溶解物質(zhì)；
C．洗滌溶解NaOH的燒杯，保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶；
D．未冷卻溶液直接轉(zhuǎn)移，熱脹冷縮會(huì)導(dǎo)致溶液體積偏小；
E．定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線，水會(huì)加入超過刻度線；
（5）設(shè)FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol，將沉淀過濾、洗滌、干燥得到白色固體28.7g為氯化銀的質(zhì)量，得到固體Fe₂O₃6.40g計(jì)算得到鐵元素物質(zhì)的量，結(jié)合氯元素和鐵元素守恒建立方程式組來求解．

解答 解：（1）證明混合物中存在Fe²⁺的方法是，取混合物溶液少許于試管中滴入高錳酸鉀溶液褪色證明含亞鐵離子，或滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液變藍(lán)色證明亞鐵離子存在，
故答案為：取混合物溶液少許于試管中滴入高錳酸鉀溶液褪色證明含亞鐵離子，或滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液變藍(lán)色證明亞鐵離子存在；
（2）實(shí)驗(yàn)室保存FeCl₂溶液時(shí)通常會(huì)向其中加入少量的鐵粉防止溶液里的Fe²⁺被氧化生成的鐵離子和鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）Cl₂將FeCl₂氧化生成FeCl₃：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃，
故答案為：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃；
（4）①配制NaOH溶液除燒杯、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是玻璃棒、250mL容量瓶，
故答案為：玻璃棒、250mL容量瓶；
②A．用托盤天平稱量，精確度為0.1g，稱量質(zhì)量為1.0g的NaOH可以用托盤天平，故A正確；
B．容量瓶是精確量具不能用來溶解物質(zhì)，不能將稱量的NaOH放入容量瓶中，加蒸餾水溶解，故B錯(cuò)誤；
C．洗滌溶解NaOH的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶，故C正確；
D．未冷卻溶液直接轉(zhuǎn)移，會(huì)導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故D錯(cuò)誤；
E．定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線，水會(huì)加入超過刻度線，會(huì)使配制的NaOH溶液濃度偏低，故E正確；
故答案為：BD；
（5）FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol；
則有3amol+2bmol=$\frac{28.7g}{143.5g/mol}$=0.2mol（氯守恒）
amol+bmol=$\frac{6.40g}{160g/mol}$×2=0.08mol（鐵守恒）
解得：a=0.04，b=0.04
FeCl₂的質(zhì)量為0.04mol×127g/mol=5.08g，
故答案為：5.08．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及化學(xué)計(jì)算、溶液配制、實(shí)驗(yàn)基本操作、離子檢驗(yàn)方法等，題目難度中等，在計(jì)算時(shí)抓住元素守恒是解題關(guān)鍵．