Question

5．現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體混合物，為測(cè)定各成分的含量進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1：①稱取一定質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；
②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，產(chǎn)生沉淀；
③將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥得到白色固體17.22g．
實(shí)驗(yàn)2：①稱取與實(shí)驗(yàn)1中相同質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；
②向溶解后的溶液中通入足量的Cl₂；
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀；
④將沉淀過(guò)濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4g．
回答下列問(wèn)題：
（1）溶解過(guò)程中所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒．
（2）實(shí)驗(yàn)室保存FeCl₂溶液時(shí)通常會(huì)向其中加入少量試劑鐵粉和稀鹽酸．
（3）實(shí)驗(yàn)2通入足量Cl₂的目的是將Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺；涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）如何檢驗(yàn)溶解樣品中含有Fe²⁺．
（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，計(jì)算固體樣品中FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量之比為2：3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶解所用到的儀器為：燒杯、玻璃棒；
（2）根據(jù)FeCl₂易被空氣中的氧氣氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量鐵粉，使被氧氣氧化產(chǎn)生的FeCl₃重新轉(zhuǎn)化為FeCl₂；
（3）Cl₂將FeCl₂氧化生成FeCl₃；
（4）檢驗(yàn)溶解樣品中含有Fe²⁺．滴幾滴鐵氰化鉀試劑（或酸性高錳酸鉀溶液），觀察發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象判斷；
（5）設(shè)FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol，結(jié)合鐵元素守恒和氯元素守恒建立方程式組來(lái)求解．

解答 解：（1）溶解所用到的儀器為：燒杯、玻璃棒；FeCl₂易被空氣中的氧氣氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量鐵粉，使被氧氣氧化產(chǎn)生的FeCl₃重新轉(zhuǎn)化為FeCl₂；故答案為：燒杯、玻璃棒；
（2）防止溶液里的Fe²⁺被氧化要加入鐵粉，防止亞鐵離子水解需要加入對(duì)應(yīng)酸，實(shí)驗(yàn)室保存FeCl₂溶液時(shí)通常會(huì)向其中加入少量試劑鐵粉、鹽酸，
故答案為：鐵粉、鹽酸；
（3）Cl₂將FeCl₂氧化生成FeCl₃：Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃，
故答案為：將Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃；
（4）檢驗(yàn)溶解樣品中含有Fe²⁺．利用亞鐵離子的特征性質(zhì)滴幾滴鐵氰化鉀試劑，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀證明亞鐵離子的存在，利用亞鐵離子的還原性，可以加入高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去證明含亞鐵離子，
故答案為：取少許樣品溶解液于試管中，滴幾滴鐵氰化鉀試劑（或酸性高錳酸鉀溶液），若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀（溶液褪色），證明含有亞鐵離子；
（5）FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol；
則有3amol+2bmol=$\frac{17.22g}{143，5g/mol}$=0.12mol（氯守恒）
amol+bmol=$\frac{4g}{160g/mol}$×2=0.05mol（鐵守恒）
解得：a=0.02，b=0.03
固體樣品中FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量之比為2：3，
故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及化學(xué)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)基本操作、離子檢驗(yàn)等，題目難度中等，注意在計(jì)算時(shí)抓住元素守恒列式計(jì)算．