Question

某氯化鐵樣品含有少量FeCl₂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：

請根據上面流程，回答以下問題：
（1）操作I是配制溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還必須有                     、                 .（填儀器名稱）
（2）下列操作可能使所配溶液濃度偏小的是________________（填寫序號）。
①未洗滌燒杯和玻璃棒                            
②定容時俯視容量瓶的刻度線
③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水 
④搖勻后，發現液面低于刻度線后繼續加水至凹液面與刻度線相切
（3）請寫出加入氯水發生的離子方程式                                          ，
（4）檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是                                        。
（5）若原樣品質量a為50g，加熱后紅棕色固體質量b為3g，則樣品中鐵元素的質量分數是                  。

Answer 1

（1）250mL容量瓶（1分）、膠頭滴管（1分）
（2）①④  （2分）
（3）2Fe ²⁺＋Cl₂＝2Fe ³⁺＋ 2Cl^－   （2分）
（4）取少量洗出液，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈   （2分）
（5）鐵元素的質量分數是42%

試題分析：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要250mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）①④偏小，②偏高；③無影響
（3）加氯水就是讓+2價鐵變為+3價，發生反應為2Fe ²⁺+Cl₂=2Fe ³⁺+2Cl^-；
（4）洗滌的是氫氧化鐵沉淀，溶液中是氯化銨溶液，可以檢驗Cl^－看沉淀是否洗滌干凈。取最后一次洗滌液，滴加滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈。
（5）從250ml溶液中取25ml溶液試驗得到紅棕色固體質量b為3g，則原固體250ml溶液得到紅棕色固體質量為30g,氧化鐵中鐵的質量分數112/116，所以30g固體中鐵的質量112/116×30g. 樣品中鐵元素的質量分數是112/116×30g/50g×100℅=42℅