Question

10．氯化鐵是常見(jiàn)的水處理劑．某氯化鐵（FeCl₃•6H2O）樣品含有少量FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測(cè)定其中FeCl₃•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行：

已知有關(guān)離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-
（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現(xiàn)紅褐色，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．
（2）操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有、100mL容量瓶、膠頭滴管（填儀器名稱）．
（3）操作Ⅱ必須用到的儀器是d（選填編號(hào)）；
a．50mL燒杯      b．10mL量筒 　   c．20mL量筒      d．25mL滴定管
指示劑是淀粉溶液，則達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí)，錐形瓶中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色．
（4）滴定時(shí)，消耗濃度為0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液18.17mL．該樣品中FeCl₃•6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%．
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，可用的試劑是bd（選填編號(hào)）．
a．鐵粉     b．氯水　　　c．溴水    d．雙氧水
（6）如果采用以下步驟測(cè)定氯化鐵樣品中鐵元素的含量，完成下列填空．
①稱量樣品  ②加水溶解  ③加足量氨水，沉淀 ④過(guò)濾 ⑤灼燒 ⑥稱量并進(jìn)行恒重操作．
還缺少的一步操作是洗滌；在過(guò)濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，其操作是沉淀靜置在層清液中，加入氨水溶液觀察有無(wú)沉淀生成，若無(wú)沉淀生成證明沉淀完全；判斷是否恒重的標(biāo)準(zhǔn)是連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相等或相差不超過(guò)0.001g．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵飽和溶液滴入沸水中加熱生成氫氧化鐵膠體；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶；
（3）依據(jù)流程中溶液體積的精確度可知，100.00mL的溶液需要精密量具量取；碘遇淀粉變藍(lán)色，隨標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液滴入和碘單質(zhì)反應(yīng)，溶液藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不褪色；
（4）依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算得到，注意溶液體積的變化；
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，需要加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，但加入的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)；
（6）依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程分析沉淀需要過(guò)濾后洗滌除去表面的雜質(zhì)，檢驗(yàn)是否沉淀完全，可以在上層清液中加入氨水觀察是否有沉淀生成；沉淀稱量恒重的標(biāo)準(zhǔn)是兩次稱量質(zhì)量相同或相差不超過(guò)0.001g．

解答 解：（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現(xiàn)紅褐色，生成的是氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；
（2）因配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶，
故答案為：100mL容量瓶；膠頭滴管；
（3）100.00mL的溶液需要精密量具量取，燒杯是粗略量取，量筒只能精確到0.1mL，所以用滴定管精確到0.01mL，選用滴定管量取溶液100.00mL的溶液；碘遇淀粉變藍(lán)色，隨標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液滴入和碘單質(zhì)反應(yīng)，最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí)，錐形瓶中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：d； 最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí)，錐形瓶中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色；
（4）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，2FeCl₃-6H₂O～2Fe³⁺～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-；滴定時(shí)，10.00ml溶液中碘單質(zhì)消耗濃度為0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液18.17mL，F(xiàn)eCl₃-6H₂O的物質(zhì)的量=0.1000mol/L×0.01817L=0.001817mol，該樣品中100.00mL溶液中所含F(xiàn)eCl₃•6H₂O的物質(zhì)的量為0.01817mol，質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.01817mol×270.5g/mol}{5.0g}$×100%=98.3%；
故答案為：98.3%；
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質(zhì)除去，需要加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，但加入的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)；
a．鐵粉和鐵離子反應(yīng)，不能和 亞鐵離子反應(yīng)，故a不符合；
b．氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，且不引入新的雜質(zhì)，故b符合；
c．溴水能氧化亞鐵離子，但引入了溴離子，故c不符合；
d．雙氧水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，過(guò)氧化氫被還原為水，不引入雜質(zhì)，故d符合；
故選bd；
（6）實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程分析沉淀需要過(guò)濾后洗滌除去表面的雜質(zhì)，檢驗(yàn)是否沉淀完全，可以在上層清液中加入氨水觀察是否有沉淀生成；沉淀稱量恒重的標(biāo)準(zhǔn)是連續(xù)兩次稱量質(zhì)量相同或相差不超過(guò)0.001g，
故答案為：洗滌；沉淀靜置在層清液中，加入氨水溶液觀察有無(wú)沉淀生成，若無(wú)沉淀生成證明沉淀完全；連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相等或相差不超過(guò)0.001g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)探究方法，鐵及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用，物質(zhì)除雜，滴定實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)含量的計(jì)算應(yīng)用判斷，題目難度中等．