Question

某氯化鐵樣品含有FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測(cè)定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行：

（1）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有______（填儀器名稱）．
（2）寫出加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______．
（3）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的操作及現(xiàn)象是______．
（4）坩堝質(zhì)量為W₁g，加熱后坩堝與紅棕色固體總質(zhì)量為W₂g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______（列出原始算式，不需化簡(jiǎn)）；若稱量準(zhǔn)確而最終測(cè)量的結(jié)果偏大，則造成誤差的原因可能是______（寫出一種原因即可）．

Answer 1

解：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成100.00mL溶液，需要100mL容量瓶，還需要用膠頭滴管定容，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
（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^-，
故答案為：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；
（3）溶液中存在氯化銨，可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否存在氯離子；
故答案為：取最后一次洗滌液于試管中，滴加少量硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈；
（4）因鐵元素質(zhì)量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量為W₂-W₁g，由于參加反應(yīng)的溶液只取所配溶液的，因此鐵元素的質(zhì)量為5×（W₂-W₁）g×，樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%；如果氫氧化鐵沒有完全分解，計(jì)算出鐵元素的質(zhì)量偏高，最終測(cè)量的結(jié)果偏大，
故答案為：×100%；加熱時(shí)固體未充分反應(yīng)生成Fe₂O₃．
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是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成100.00mL溶液，故需要100mL的容量瓶，定容需要膠頭滴管；
（2）加氯水就是讓+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)；
（3）溶液中存在氯化銨，可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否存在氯離子，以判斷沉淀是否洗凈，
（4）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為（W₂-W₁）g，由于用去20mL溶液，故100mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為5（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)；如果氫氧化鐵沒有完全分解，計(jì)算出鐵元素的質(zhì)量偏高，最終測(cè)量的結(jié)果偏大．
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．