Question

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)，實驗按以下步驟進行：

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

 

、

 

．（填儀器名稱）
（2）下列操作可能使所配溶液濃度偏小的是

 

（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）請寫出加入氯水發(fā)生的離子方程式

 

，
（4）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

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,氯氣的化學(xué)性質(zhì),配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：本實驗?zāi)康氖菧y定鐵的質(zhì)量分數(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)量分數(shù)．
（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)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）加氯水就是讓+2價鐵變?yōu)?3價；
（4）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(xué)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(yīng)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）依據(jù)溶液配制過程和實驗步驟分析判斷選項，操作可能使所配溶液濃度偏�。�
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）加氯水就是讓+2價鐵變?yōu)?3價，發(fā)生反應(yīng)為：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；
（4）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)=

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(xué)計算等，難度中等，清楚測定原理是解題的關(guān)鍵，是對所學(xué)知識的綜合運用，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析解決問題的能力．