Question

16．某氯化鐵樣品含有少量FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，實驗按如圖步驟進行：
請根據(jù)上面流程，回答以下問題：
（1）操作I是配制溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有250mL容量瓶、膠頭滴管．（填儀器名稱）
（2）下列操作可能使所配溶液濃度偏小的是①④（填寫序號）．
①未洗滌燒杯和玻璃棒
②定容時俯視容量瓶的刻度線
③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水
④搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線后繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切
（3）若原樣品質(zhì)量a為50g，加熱后紅棕色固體質(zhì)量b為3g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是42%

Answer 1

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100mL的容量瓶，定容需要膠頭滴管；
（2）依據(jù)溶液配制過程和實驗步驟分析判斷選項中，各操作對濃度的影響分析判斷；
（3）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為30g，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)．

解答 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，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，需要250mL容量瓶，還需要用膠頭滴管定容，
故答案為：250mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）①未洗滌燒杯和玻璃棒，溶質(zhì)未全部轉(zhuǎn)移到容量瓶，濃度偏低，故①符合；
②定容時俯視容量瓶的刻度線，容量瓶中水未加到刻度線，濃度偏大，故②不符合；
③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水對配置溶液濃度無影響，故③不符合；
④搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線后繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切，溶液濃度稀釋偏小，故④符合；
故答案為：①④；
（3）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為30g，依據(jù)鐵元素守恒計算鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{\frac{30g}{160g/mol}×2×56g/mol}{50g}$×100%=42%，故答案為：42%．

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．