Question

某化学兴趣小组测定某FeCl₃样品（含少量FeCl₂杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：

①称量a g样品，置于烧杯中；

②加入适量盐酸和适量蒸馏水，使样品溶解，然后准确配制成250mL溶液；

③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，加热使反应完全；

④趁热迅速加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；

⑤过滤、洗涤沉淀；

⑥将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体全部由红褐色变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；

⑦…

请根据上面叙述，回答：

（1）如图所示仪器中，本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和  （填字母）．

（2）写出步骤③中发生反应的离子方程式   ^﹣；．

（3）洗涤是洗去附着在沉淀上的   （写离子符号），洗涤沉淀的操作是   ．

（4）如何确定沉淀是否洗涤干净的操作是  ．

（5）若坩埚质量是W₁，坩埚与加热后固体总质量是W₂，则样品中铁元素的质量分数为×100%．（列出算式，不需化简）

（6）该兴趣小组中甲学生认为：实验步骤③中不加入氯水，其余步骤不变，仍可达到实验目的．你认为甲学生的观点是否正确？正确（填正确或错误）；请说明理由：  ．

Answer 1

考点：  探究物质的组成或测量物质的含量．

专题：  实验探究和数据处理题．

分析：  （1）根据称量、溶解、配制一定物质的量浓度的溶液、准确量取溶液等操作确定所需仪器；

（2）根据氯水能将FeCl₂氧化生成FeCl₃；

（3）根据溶液中含有氨水、氯化铵来确定离子；根据洗涤沉淀的方法；

（4）因为沉淀中含有Cl^﹣，据此检验沉淀是否洗涤干净；

（5）氢氧化铁加热灼烧后生成氧化铁，坩埚质量是W₁，坩埚与加热后固体总质量是W₂，则氧化铁的质量为（W₂﹣W₁）g．氧化铁中铁元素的质量等于样品中铁元素的质量，进而计算铁元素的质量分数；

（6）根据FeCl₃、FeCl₂溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）₃和Fe（OH）₂沉淀，在操作过程中Fe（OH）₂会被空气进一步氧化生成Fe（OH）₃，最后所得生成物只有Fe₂O₃．

解答：  解：（1）称量时需要天平、钥匙；溶解时需要烧杯、玻璃棒；配制一定物质的量浓度的溶液时需要量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、一定规格的容量瓶；

准确量取溶液需要酸式滴定管、洗耳球，

故答案为：A、C、F、G；

（2）氯水能将FeCl₂氧化生成FeCl₃，离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^﹣，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^﹣；

（3）溶液中含有氨水、氯化铵，所以离子有：NH₄⁺、Cl^﹣、OH^﹣；洗涤沉淀的方法是向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次，

故答案为：NH₄⁺、Cl^﹣、OH^﹣；向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次；

（4）因为沉淀中含有Cl^﹣，确定沉淀是否洗涤干净的操作是：取最后一滴洗涤液，加入硝酸银溶液，如果没有沉淀生成，则证明洗涤干净，

故答案为：取最后一滴洗涤液，加入硝酸银溶液，如果没有沉淀生成，则证明洗涤干净．

（5）铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe₂O₃中铁元素的质量为（W₂﹣W₁）g×，样品中铁元素的质量（W₂﹣W₁）g××，样品中铁元素的质量分数×100%，

故答案为：×100%．

（6）因FeCl₃、FeCl₂溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）₃和Fe（OH）₂沉淀，在操作过程中Fe（OH）₂会被空气进一步氧化生成Fe（OH）₃，最后所得生成物只有Fe₂O₃，仍可达到实验目的，

故答案为：正确；FeCl₃、FeCl₂溶液中加入过量氨水，生成Fe（OH）₃和Fe（OH）₂沉淀，在操作过程中Fe（OH）₂会被空气进一步氧化生成Fe（OH）₃，最后所得生成物只有Fe₂O₃，对实验结果无影响．

点评：  本题主要考查学生溶液的配制、对实验原理理解、对实验操作的评价、物质含量的测定、化学计算等，难度中等，需要学生具备扎实的基础知识与分析问题、解决问题能力．