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)量分數(shù)，按以下步驟進行實驗：
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______；（填儀器名稱）操作II必須用到的儀器是______．（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______．
（3）檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作是______．
（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，則接下來還應進行的操作是______．
（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)量分數(shù)是______．
（6）有學生認為上述實驗步驟太繁瑣，他認為，將樣品溶于水后充分攪拌，加熱蒸干燃燒稱量即可，請你評價是否可行？______．（填“可行”或“不可行”）

Answer 1

解：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL容量瓶；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應需要滴定管，
故答案為：250mL容量瓶；D；
（2）加氯水就是讓+2價鐵變?yōu)?3價，發(fā)生反應為2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；加氨水就是使+3價鐵充分轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，發(fā)生反應為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，故應繼續(xù)加熱并稱量，
故答案為：繼續(xù)加熱，冷卻至室溫時，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×=7（W₂-W₁）g，所以原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，
故答案為：；
（6）樣品溶于水，存在平衡Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，加熱HCl揮發(fā)，促進水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分數(shù)的測定，故該方案可行，
故答案為：可行．
分析：本實驗目的是測定鐵的質(zhì)量分數(shù)，采取的方法是使樣品溶解、反應、最終生成氧化鐵，然后通過氧化鐵質(zhì)量來求鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL的容量瓶；操作II是準確量取25.00mL的稀釋后的溶液，故應需要滴定管；
（2）加氯水就是讓+2價鐵變?yōu)?3價，加氨水就是使+3價鐵充分轉(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)化學式計算鐵元素的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分數(shù)的定義計算原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)；
（6）樣品溶于水，存在平衡Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，加熱HCl揮發(fā)，促進水解，蒸干加熱最終轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃，不影響鐵元素質(zhì)量分數(shù)的測定．
點評：本題考查溶液配制、離子檢驗、對實驗操作的理解與實驗方案的評價、化學計算等，難度中等，清楚測定原理是解題的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具有扎實的基礎與運用知識分析解決問題的能力．