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【题目】某氯化铁样品中含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

请根据上述流程,回答以下问题:

(1)操作I是配制一定物质的量浓度的溶液,所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有_________、__________(填仪器名称)。

(2)下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是___________(填写序号)。

①未洗涤烧杯和玻璃棒

②定容时俯视容量瓶的刻度线

③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水

④摇匀后,发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切

(3)请写出上图中滴加氯水后所发生反应的离子方程式____________________。

(4)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是____________。

(5)样品中铁元素的质量分数是_____________。

【答案】250mL容量瓶 胶头滴管 ①④ 2Fe 2+ +Cl2 = 2Fe 3+ + 2Cl- 取少量最后洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净 39.2%

【解析】

(1)根据实验的规范操作步骤选取所需的玻璃仪器;

(2)根据物质的量浓度公式c=分析操作不规范对浓度所造成的影响效果;

(3)氯水中氯气可氧化亚铁离子;

(4)根据溶液中可能剩余的残余离子分析作答;

(5)根据铁元素守恒,结合物质的量相关的计算分析。

(1)由图可知,操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.0mL溶液,需要250mL容量瓶,另外定容时还需要胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;

(2)①未洗涤烧杯和玻璃棒,配制的溶质物质的量偏小,根据c=可知,所配溶液浓度偏小,①项正确;

②定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液体积偏小,根据c=可知,所配溶液浓度偏大,②项错误;

③配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水,对溶液的浓度无影响,③项错误;

④摇匀后,发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切,相当于稀释溶液,使所配溶液浓度偏小,④项正确;

故答案为:①④;

(3)滴加氯水后氯气氧化亚铁离子转化为铁离子,其离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe 3++2Cl-;

(4)溶液中存在氯化铵,可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子;故答案为:取少量最后洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净;

(5)因铁元素质量守恒,即红棕色固体中的铁就是样品中铁,即Fe2O3的质量为2.8g,由于参加反应的溶液只取所配溶液的1/10,因此铁元素的质量为10×2.8g×=19.6g,样品中铁元素的质量分数是=39.2%,故答案为:39.2%;

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