Question

氯化鐵是常見的水處理劑。某氯化鐵樣品含有少量雜質�，F要測定其中的質量分數，實驗按以下步驟進行：

已知有關離子方程式為：
（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現紅褐色，反應的離子方程式為：_____________________________________。
（2）操作I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有________、_________（填儀器名稱）。
（3）操作II必須用到的儀器是________（選填編號）；
a．50mL燒杯         b．10mL量筒         c．20mL量筒      d．25mL滴定管
指示劑是淀粉溶液，則達到滴定終點的現象是__________________________。
（4）滴定時，消耗濃度為0．1000mol/L的標準溶液18．00mL。該樣品中（式量為270．5）的質量分數為_____________。
（5）要把樣品氯化鐵中的少量雜質除去，可用的試劑是________（選填編號）。
a．鐵粉      b．氯水      c．溴水      d．雙氧水
（6）如果采用以下步驟測定氯化鐵樣品元素的含量，完成下列填空。
①稱量樣品 ②加水溶解 ③加足量氨水，沉淀 ④過濾 ⑤灼燒 ⑥稱量并進行恒重操作。
還缺少的一步操作是________；在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作________________________；
判斷是否恒重的標準是_______________________________________________________。

Answer 1

（1）Fe³⁺ + 3H₂O  Fe(OH)₃ + 3H⁺（1分，等號也對，缺反應條件不得分）
（2）100ml容量瓶（1分）、膠頭滴管（1分）
（3）d（1分） 最后一滴標準液滴入時，錐形瓶中溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色（1分）
（4）0．9738或97．38% （2分）
（5）bd （2分）
（6）洗滌 （1分）在上層清液中繼續滴加氨水，觀察有無沉淀產生（1分）；連續兩次稱得的質量相等或不超過0．1g（1分）。

解析試題分析：（1）取少量氯化鐵樣品滴入50mL沸水中，加熱片刻，液體呈現紅褐色，生成的是氫氧化鐵膠體，反應的離子方程式為Fe³⁺ + 3H₂O  Fe(OH)₃ + 3H⁺
（2）因配制一定物質的量濃度的溶液所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶，故還必須有：100mL容量瓶；膠頭滴管；
（3）100．00ml的溶液需要精密量具量取，燒杯是粗略量取，量筒只能精確到0．1ml，所以用滴定管精確到0．01ml，選用25mL滴定管量取溶液10．00ml的溶液，故d項正確；碘遇淀粉變藍色，隨標準Na₂S₂O₃溶液滴入和碘單質反應，溶液藍色變化為無色且半分鐘不褪色，說明達到反應終點。
（4）2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2一，2FeCl₃-6H₂O～2Fe³⁺～I₂～2S₂O₃^2-；滴定時，10．00ml溶液中碘單質消耗濃度為0．1000mol/L的標準Na₂S₂O₃溶液18．17mL，FeCl₃?6H₂O的物質的量=0．1000mol/L×0．018L=0．0018mol，該樣品中100．00ml溶液中所含FeCl₃?6H₂O的物質的量為0．018mol，質量分數=0．018mol×270．5g/mol÷5．000g×100%=97．38%。
（5）要把樣品氯化鐵中的少量FeCl₂雜質除去，需要加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，但加入的氧化劑不能引入新的雜質。A、鐵粉和鐵離子反應，不能和 亞鐵離子反應，不符合；
b、氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，且不引入新的雜質，符合；c、溴水能氧化亞鐵離子，但引入了溴離子，不符合；d、雙氧水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，過氧化氫被還原為水，不引入雜質，符合。
（6）實驗操作過程分析沉淀需要過濾后洗滌除去表面的雜質；檢驗是否沉淀完全，可以在上層清液中加入氨水觀察是否有沉淀生成；沉淀稱量恒重的標準是兩次稱量質量相同或相差不超過0．001g。
考點：本題考查物質組成和性質的實驗驗證和實驗探究方法，鐵及其化合物性質的分析應用，物質除雜，滴定實驗測定物質含量的計算應用。