Question

某化學(xué)研究小組測定某FeCl₃樣品（含少量FeCl₂雜質(zhì)）中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，在實驗室中按以下步驟進行實驗：
①稱取a g樣品；
②取適量鹽酸和適量蒸餾水使樣品溶解，準確配制成250mL溶液；
③準確量取25.00mL所配溶液，置于燒杯中；
④加入適量的氯水，使反應(yīng)完全；
⑤加入過量氨水，充分攪拌；
⑥過濾，洗滌沉淀，并將其轉(zhuǎn)移至坩堝中；
⑦加熱并攪拌沉淀，至沉淀由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色，冷卻后稱量；
⑧重復(fù)步驟⑦的操作，直至合格為止．
請根據(jù)上面的敘述回答下列問題：
（1）如圖所給儀器中，實驗步驟①②③中必須用到的儀器是E和

 

（填儀器序號）．
（2）步驟②加入鹽酸的目的是

 

；
（3）實驗步驟⑤所得沉淀為

 

；步驟⑥洗滌沉淀的方法是

 

；
（4）步驟⑧合格的標準是

 

（5）若坩堝的質(zhì)量是W₁g，最終坩堝和固體的總質(zhì)量是W₂g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為

 

；
（6）指導(dǎo)教師認為步驟①～⑧中有一個步驟是多余的，這個步驟是

 

填序號）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）根據(jù)稱量、溶解、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液、準確量取溶液等操作確定所需儀器；
（2）FeCl₃和FeCl₂都是強酸弱堿鹽，溶解過程中要發(fā)生水解；
（3）④加入適量的氯水，亞鐵氧化成鐵離子；⑤加入過量氨水，與鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵；
（4）加熱氫氧化鐵分解質(zhì)量會減小，連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相同時，則氫氧化鐵完全分解；
（5）氫氧化鐵加熱灼燒后生成氧化鐵，坩堝質(zhì)量是W₁，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是W₂，則氧化鐵的質(zhì)量為（W₂-W₁）g．氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量等于樣品中鐵元素的質(zhì)量，進而計算鐵元素的質(zhì)量分數(shù)；
（6）因為⑦加熱并攪拌沉淀，沉淀與空氣直接接觸，氫氧化亞鐵也被氧化成氫氧化鐵．

解答： 解：（1）稱量時需要天平、鑰匙；溶解時需要燒杯、玻璃棒；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時需要量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、一定規(guī)格的容量瓶；準確量取溶液需要酸式滴定管、洗耳球，
故答案為：ABFG；
（2）FeCl₃和FeCl₂都是強酸弱堿鹽，溶解過程中要發(fā)生水解，所以加鹽酸防止FeCl₃和FeCl₂水解，故答案為：防止FeCl₃和FeCl₂水解；
（3））④加入適量的氯水，亞鐵氧化成鐵離子；⑤加入過量氨水，與鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃+3NH₄⁺，步驟⑥洗滌沉淀的方法是向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，水自然流完后，重復(fù)操作2～3次，
故答案為：Fe（OH）₃；向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，水自然流完后，重復(fù)操作2～3次；
（4）加熱氫氧化鐵分解質(zhì)量會減小，連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相同時，則氫氧化鐵完全分解，故答案為：連續(xù)兩次稱量質(zhì)量相差小于0.1g；
（5）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中鐵元素的質(zhì)量為（W₂-W₁）g×

112

160

，樣品中鐵元素的質(zhì)量（W₂-W₁）g×

112

160

×

250

25

=7（W₂-W₁）g，樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)

7(W2-W1)g

ag

×100%=

7(W2-W1)g

ag

，
故答案為：

7(W2-W1)g

ag

；
（6）因為⑦加熱并攪拌沉淀，沉淀與空氣直接接觸，氫氧化亞鐵也被氧化成氫氧化鐵，所以第④步加入適量的氯水，氧化亞鐵離子多余，故答案為：④．

點評：本題主要考查溶液的配制、對實驗原理理解、對實驗操作的評價、物質(zhì)含量的測定、化學(xué)計算等，難度中等，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題能力．