Question

【題目】某不銹鋼（主要成分為Fe）樣品中含有鋁、銅、硅等（其它成分忽略），為了測定該合金中鐵的含量，有人設計如下工藝流程：

（1）濾渣A中主要含有__________、__________；操作①使用的玻璃儀器有__________

（2）寫出向濾液A中通入Cl2所發生生反應的離子方程式:__________,寫出加入過量NaOH溶液所發生反應的離子方程式__________.

（3）實驗室進行步驟④用到的儀器有坩堝鉗、酒精燈、三腳架、__________和__________

（4）對所得Fe2O3固體稱量得質量為b g，計算該樣品中鐵元素的質量百分數的表達式為__________（用含a、b的式子表示）

（5）有同學用以上試劑設計了另一方案,也達到了同樣的目的，依次加入的試劑是：加入足量 NaOH溶液；__________；__________； 加入足量 NaOH溶液；加熱灼燒得Fe2O3固體。

Answer 1

【答案】 硅、銅 漏斗、燒杯、玻璃棒 2 Fe2＋+Cl2 ＝ 2Fe3＋+ 2Cl－ Fe3＋ + 3OH－ ＝ Fe(OH)3↓ Al3＋ + 4OH－ ＝ AlO2－ +2H2O 坩堝 泥三角 (7b/10a)×100% {或(70b/a)%} 加入足量鹽酸 通足量氯氣

【解析】試題分析：不銹鋼(主要成分為Fe)樣品中含有鋁、銅等，加入足量稀鹽酸鐵、鋁溶解為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，銅、硅不溶解，過濾得到濾渣A為銅、硅，濾液A中含有的溶質成分為FeCl2、AlCl3，通過氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，2FeCl2+Cl2=2FeCl3，得到溶液B中為FeCl3、AlCl3，B溶液中加入過量氫氧化鈉溶液反應為:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl，過濾得到紅褐色氫氧化鐵沉淀和濾液C，濾液C中含有的溶質NaAlO2、NaCl、NaOH，紅褐色沉淀氫氧化鐵加熱分解得到氧化鐵。

解析：根據以上分析，（1）濾渣A中主要含有銅、硅；操作是過濾，過濾使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒

（2）濾液A是FeCl2、AlCl3，通入Cl2，氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，所發生生反應的離子方程式: 2 Fe2＋+Cl2 ＝ 2Fe3＋+ 2Cl－ ，FeCl3、AlCl3與過量NaOH溶液所發生反應的離子方程式Fe3＋+ 3OH－＝ Fe(OH)3↓； Al3＋+ 4OH－＝ AlO2－+2H2O ；

（3）步驟④是灼燒，用到的儀器有坩堝鉗、酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角；

（4）根據鐵元素守恒，該樣品中鐵元素的質量百分數的表達式為 (7b/10a)×100%

（5）有同學用以上試劑設計了另一方案,也達到了同樣的目的，依次加入的試劑是：加入足量 NaOH溶液，鋁、硅溶解；過濾，向固體中加入鹽酸，生成氯化亞鐵；過濾，向濾液中通入氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，再 加入足量 NaOH溶液；加熱灼燒得Fe2O3固體。