Question

3．現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測定FeCl₂的含量，進行如下實驗：
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g
根據(jù)實驗回答下列問題：
（1）樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，以防止FeCl₃和 FeCl₂水解而使溶液渾濁；
（2）寫出溶解后的溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）過濾操作中除用漏斗外，還需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒；
（4）簡述檢驗實驗步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（5）通過實驗所得數(shù)據(jù)，計算固體樣品中FeCl₂的質(zhì)量分數(shù)：53.97%；
（6）實驗室采用如圖裝置制取少量無水FeCl₃固體．（已知FeCl₃固體易潮解，部分夾持儀器已略去．）

該裝置存在明顯缺陷，得不到無水FeCl₃固體，請你對該裝置進行合理的改進：在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解．

Answer 1

分析 現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測定FeCl₂的含量，
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解，溶解過程中需要加入稀鹽酸抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，避免生成沉淀；
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水，是氧化亞鐵離子為鐵離子，
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀氫氧化鐵，
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g為氧化鐵，結(jié)合鐵元素守恒和質(zhì)量關(guān)系列式計算得到氯化亞鐵質(zhì)量，計算得到氯化亞鐵含量；
（1）樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，主要是抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解；
（2）酸性溶液中過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子；
（3）過濾操作過程、裝置選擇所需玻璃儀器；
（4）簡述檢驗實驗步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗洗滌液中是否含氯離子；
（5）設(shè)原FeCl₃和FeCl₂固體的混合物中氯化亞鐵物質(zhì)的量為x，氯化鐵物質(zhì)的量為y，
127x+162.5y=7.06
x+y=$\frac{4.0g}{160g/mol}$×2
計算得到氯化亞鐵質(zhì)量分數(shù)；
（6）氯化鐵易吸收水蒸氣，通過裝置B中水吸收氯化氫，得到氯氣中混有水蒸氣，進入裝置C，會使生成的氯化鐵潮解，氫氧化鈉溶液中水蒸氣也會進入裝置C影響產(chǎn)物的純度．

解答 解：現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測定FeCl₂的含量，
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解，溶解過程中需要加入稀鹽酸抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，避免生成沉淀；
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水，是氧化亞鐵離子為鐵離子，
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀氫氧化鐵，
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g為氧化鐵，結(jié)合鐵元素守恒和質(zhì)量關(guān)系列式計算得到氯化亞鐵質(zhì)量，計算得到氯化亞鐵含量．
（1）上述分析可知樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，主要是抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，防止溶解過程中生成沉淀使溶液變渾濁，
故答案為：稀鹽酸；FeCl₃和 FeCl₂水解而使溶液渾濁；
（2）酸性溶液中過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）過濾操作過程、裝置選擇所需玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯，過濾操作中除用漏斗外，還需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯，
故答案為：玻璃棒、燒杯；
（4）檢驗實驗步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗洗滌液中是否含氯離子，具體步驟為：取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，
故答案為：取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（5）設(shè)原FeCl₃和FeCl₂固體的混合物中氯化亞鐵物質(zhì)的量為x，氯化鐵物質(zhì)的量為y，
127x+162.5y=7.06
x+y=$\frac{4.0g}{160g/mol}$×2
x=0.03mol
y=0.02mol
計算得到氯化亞鐵質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.03mol×127g/mol}{7.06g}$×100%=53.97%，
故答案為：53.97%；
（6）裝置A是制備氯氣裝置，生成的氯氣中含水蒸氣、氯化氫，通過裝置B中水吸收氯化氫，得到氯氣中混有水蒸氣，進入裝置C，會使生成的氯化鐵潮解，剩余氯氣被氫氧化鈉溶液吸收，防止污染空氣，裝置BC和裝置CD間都會導(dǎo)致水蒸氣進入裝置C，氯化鐵易吸收水蒸氣發(fā)生潮解，所以在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解，
故答案為：在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解．

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗測定方法、過程分析判斷、含量的計算應(yīng)用等知識點，注意實驗中的注意問題和基本操作掌握，題目難度中等．