Question

某化學興趣小組測定某FeCl₃樣品(含少量FeCl₂雜質(zhì))中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，實驗時按以下步驟進行：

①稱量a g樣品，置于燒杯中；

②加入適量鹽酸和適量蒸餾水，使樣品溶解，然后準確配制成250 mL溶液；

③準確量取25.00 mL步驟②中配得的溶液，置于燒杯中，加入適量的氯水，加熱使反應完全；

④趁熱迅速加入過量氨水，充分攪拌，使沉淀完全；

⑤過濾，洗滌沉淀；

⑥將沉淀轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi)，加熱、攪拌，直到固體全部由紅褐色變?yōu)榧t棕色后，在干燥器中冷卻至室溫后，稱量；

⑦ 重復以上操作，至最后兩次稱得的質(zhì)量不超過0.1 g為止。

請根據(jù)上面敘述，回答：

(1)下圖所示儀器中，本實驗步驟①②③中必須用到的儀器是E和__________(填字母)。

(2)寫出步驟③中發(fā)生反應的離子方程式___________________________________。

(3)洗滌是洗去附著在沉淀上的_____(寫離子符號)，洗滌沉淀的操作是_________________。

(4)若坩堝質(zhì)量是W₁，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是W₂，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_______。

(5)該興趣小組中甲學生認為：實驗步驟③中不加入氯水，其余步驟不變，仍可達到目的。你認為甲學生的觀點是否正確_______(填正確或錯誤)，請說明理由：____________________。

Answer 1

(1)CFG

(2)2Fe²⁺+Cl₂2Fe³⁺+2Cl^-

(3)、Cl^-、OH^-

向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復操作2—3次

(4)×2×56 g·mol^-1×÷a g×100%=×100%

(5)正確  FeCl₃、FeCl₂溶液中加入過量氨水，生成Fe(OH)₃和Fe(OH)₂沉淀，在操作過程中Fe(OH)₂會被空氣進一步氧化生成Fe(OH)₃，最后所得生成物只有Fe₂O₃，對實驗結果無影響

解析：本題考查學生實驗操作能力、實驗設計能力和計算能力.

(1)步驟①稱量a g樣品，需要F托盤天平.步驟②準確配制250 mL溶液，需要G 250 mL容量瓶.步驟③準確量取25.00 mL步驟②中配得的溶液，置于燒杯中，需要使用滴定管來轉(zhuǎn)移，因為FeCl₃溶液顯酸性，故使用C酸式滴定管.

(2)步驟③中，加入氯水是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂2Fe³⁺+2Cl^-.

(3)實驗中使用了氯水和過量的氨水，所以存在NH、Cl^-、OH^-這些離子，會附著在沉淀表面，洗滌的目的便是除去這些離子，防止產(chǎn)生實驗誤差.洗滌沉淀的操作是“向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復操作2—3次”.注意“重復操作2—3次”容易被遺漏，且此處不能用玻璃棒攪拌，防止將濾紙弄破，影響實驗的進行.

(4)若坩堝質(zhì)量是W₁，坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是W₂，可得固體Fe₂O₃的質(zhì)量為(W₂-W₁)，根據(jù)關系式 Fe₂O₃—2Fe計算[×2×56 g·mol^-1×]÷a g×100%得到樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%.

(5)氯水的作用是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，甲同學考慮到Fe(OH)₂具有很強的還原性，在空氣中也能被氧化成Fe(OH)₃，故不加入氯水，這種觀點是正確的.