Question

某氯化鐵樣品含有少FeC1₂雜質。現要測定其中鐵元素的質量分數，實驗按以下步驟進行：

請根據上圖流程，回答以下問題：
（1）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），操作Ⅱ必須用到的儀器是      （填編號）。

A．50mL燒杯

B．50mL量筒

C．100mL量筒

D．25mL酸式滴定管

（2）①的X可選用（填化學式），其目的是      。加入氨水要過量的原因是       。
（3）檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是             。
（4）若蒸發皿質量是W1g，蒸發皿與加熱后固體總質量W2g，則樣品中鐵元素的質量分數是      （列出計算式，不需化簡）：若固體加熱時未充分反應，則最終測量的結果       （“偏大”、“偏小”、“不變”）。
（5）已知在常溫下Cu²⁺和Fe³⁺在溶液中隨pH變化時水解的曲線如圖所示
。
對圖中a點的說法正確的是     （填序號）。
①加適量NH₄C1固體可使溶液由a點沿水平方向變到Cu²⁺曲線上。
②溶液中a點和水平線在F^e3+和Cu²⁺曲線上任意截點的C(H⁺⁾與c(OH^－)乘積相等
③Fe(OH)₃、Cu(OH)₂在a點代表的溶液中均達到飽和

Answer 1

（14分）（1）250ml容量瓶（1分） 膠頭滴管（1分）； D（1分）
（2）H₂O₂或Cl₂或HNO₃等（1分）；使Fe^2＋被氧化為Fe^3＋（1分）；使Fe^3＋成分沉淀（1分）
（3）取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈（其他合理答案均可）（2分）
（4）×100%（2分）；偏大（2分） （5）②（2分）

解析試題分析：（1）操作Ⅰ是配制一定物質的量濃度溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有250ml容量瓶和膠頭滴管。操作Ⅱ是量取25.00ml溶液，需要滴定管。溶液顯書寫需要酸式滴定管，答案選D。
（2）由于溶液中含有亞鐵離子，需要將其氧化生成鐵離子，所以X應該是氧化劑，可以選擇H₂O₂或Cl₂或HNO₃等。由于要使溶液中的鐵離子完全沉淀生成氫氧化鐵，所以加入的氨水應該是過量的。
（3）由于沉淀表面含有Cl^－，所以可以通過檢驗Cl^－來檢驗沉淀是否洗滌干凈，即取少量最后一次洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈。
（4）氫氧化鐵分解生成氧化鐵，則氧化鐵的質量是（W₂－W₁）g，所以干凈原子守恒可知，樣品中鐵元素的含量是×10×100%＝×100%。若固體加熱時未充分反應，則W₂偏大，所以最終測量的結果偏大。
（5）①、氯化銨固體溶于水，NH₄^＋水解，溶液的酸性增強，pH降低，所以不可能使溶液由a點沿水平方向變到Cu²⁺曲線上，①不正確；②、溫度不變，則溶液中水的離子積常數是不變的，②正確；③、a點均不在曲線上，其中鐵離子已經完全沉淀，銅離子沒有沉淀，是不飽和溶液，③不正確，答案選②。
考點：考查一定物質的量濃度的配制、儀器的選擇、反應條件的控制、離子的檢驗、元素含量的測定與誤差分析、離子積常數的應用與溶解平衡的判斷等