Question

某化學興趣小組為測定FeCl₃樣品（含少量FeCl₂雜質）中鐵元素的質量分數(shù)，在實驗室按以下步驟進行實驗：
①稱取a g樣品，置于燒杯中；
②加適量鹽酸和適量蒸餾水使樣品溶解，準確配制成250mL溶液；
③準確量取25.00mL步驟②中所配制的溶液，置于燒杯中，加入適量氯水，使反應完全；
④加入過量氨水，充分攪拌，使沉淀完全；
⑤過濾，洗滌沉淀；
⑥將沉淀轉移到坩堝內，加熱、攪拌，直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后，在干燥器中冷卻至室溫后，稱量：
⑦…．
請根據(jù)上面敘述，回答：

（1）步驟①②③中必須用到E和

 

四種儀器（在上述儀器中選擇，填儀器序號）．
（2）步驟③中發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（3）步驟④中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（4）第⑥步的操作中，將沉淀物加熱，冷卻至室溫，稱量其質量為m₁g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為m₂g，若m₁與m₂差值較大，接下來的操作應當是

 

．
（5）若坩堝質量是W₁g，最終坩堝和固體的總質量是W₂g，則樣品中鐵元素的質量分數(shù)為

 

．（不考慮實驗過程中鐵元素的損失）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)稱量、溶解、配制一定物質的量濃度的溶液、準確量取溶液確定所需儀器；
（2）根據(jù)氯水能將FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（3）氯化鐵溶液和過量一水合氨反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨；
（4）根據(jù)稱量固體的實驗操作是稱量至恒重的方法分析；
（5）根據(jù)鐵元素質量守恒，即紅棕色固體（ Fe₂O₃）中的鐵就是樣品中鐵，根據(jù)質量分數(shù)的公式求出鐵元素的質量分數(shù)．

解答：解：（1）因稱量時需要天平、鑰匙；溶解時需要燒杯、玻璃棒；配制一定物質的量濃度的溶液時需要量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶；準確量取溶液確定所需酸式滴定管、洗耳球，故答案為：CFG；
（2）因氯水能將FeCl₂氧化生成FeCl₃，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；  
（3）氯化鐵溶液和過量一水合氨反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨，反應的化學方程式為：FeCl₃+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄Cl；
故答案為：FeCl₃+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄Cl；
（4）第⑥步的操作中，將沉淀物加熱，冷卻至室溫，稱量其質量為m₁g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為m₂g，若m₁與m₂差值較大，接下來的操作應當是繼續(xù)加熱，放置干燥器中冷卻稱量，至最后兩次稱量的質量不超過0.1g為止；
故答案為：繼續(xù)加熱，放置干燥器中冷卻稱量，至最后兩次稱量的質量不超過0.1g為止；
（5）因鐵元素質量守恒，即紅棕色固體中的鐵就是樣品中鐵，F(xiàn)e₂O₃中鐵元素的質量為（W₂-W₁）g×

112

160

，樣品中鐵元素的質量分數(shù)是

112(W2-W1)

160a

=

700(W2-W1)

a

%；
故答案為：

700(W2-W1)

a

%；

點評：本題主要考查了鐵元素的質量分數(shù)的測定，同時考查了實驗知識，難度不大．