Question

某氧化鐵樣品中含有少量的雜質FeSO₄．某實驗小組同學要測定其中鐵元素的質量分數(shù)，他們設計了如下方案進行測定，操作流程為：
請根據流程回答：
（1）加入過量的稀硫酸，發(fā)生反應的離子方程式

 

；
（2）操作II中量取25.00mL液體需要使用的儀器是

 

；
（3）反應①中，加入足量H₂O₂溶液的目的是

 

；
（4）如何檢驗加入過氧化氫后，溶液中只有Fe³⁺而沒有Fe²⁺，

 

；
（5）檢驗沉淀是否冼滌干凈的操作

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗設計題

分析：氧化鐵樣品中含有少量的雜質FeSO₄，加入過量稀硫酸和水溶解反應得到硫酸鐵和硫酸亞鐵混合溶液，配制250.00ml溶液，用滴定管量取25ml溶液加入過氧化氫氧化亞鐵離子，加入過量氨水沉淀鐵離子，過濾洗滌得到氫氧化鐵沉淀，灼燒得到紅棕色固體為氧化鐵；
（1）氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；
（2）量筒的精確度一般為0.1mL，滴定管的精確度一般為0.01mL，量取25.00mL酸性溶液應該選擇25mL酸式滴定管；
（3）雙氧水是常用綠色氧化劑，其目的是將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵；
（4）取少量加入過氧化氫后的液體，加入KSCN，溶液變紅，則含有Fe³⁺，再取少量液體加入MnO₂，有氣體放出，則H₂O₂過量，沒有Fe²⁺；
（5）H⁺+NH₃?H₂O=H₂O+NH₄⁺、Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，F(xiàn)e（OH）₃沉淀表面吸附著可溶性的硫酸銨、氨水，用可溶性鋇鹽溶液檢驗SO₄^2-是否洗滌干凈．

解答： 解：氧化鐵樣品中含有少量的雜質FeSO₄，加入過量稀硫酸和水溶解反應得到硫酸鐵和硫酸亞鐵混合溶液，配制250.00ml溶液，用滴定管量取25ml溶液加入過氧化氫氧化亞鐵離子，加入過量氨水沉淀鐵離子，過濾洗滌得到氫氧化鐵沉淀，灼燒得到紅棕色固體為氧化鐵，
（1）氧化鐵與稀硫酸反應的離子方程式：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（2）量筒的精確度一般為0.1mL，滴定管的精確度一般為0.01mL，F(xiàn)e₂O₃+3H₂SO₄（過量）=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，硫酸鐵、硫酸亞鐵和硫酸的混合溶液顯酸性，量取25.00mL酸性溶液應該選擇25mL酸式滴定管，故答案為：25.00mL酸式滴定管；
（3）雙氧水是常用綠色氧化劑，其目的是將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，故答案為：將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
（4）取少量加入過氧化氫后的液體，加入KSCN，溶液變紅，則含有Fe³⁺，再取少量液體加入MnO₂，有氣體放出，則H₂O₂過量，沒有Fe²⁺；
故答案為：取少量加入過氧化氫后的液體，加入KSCN，溶液變紅，則含有Fe³⁺，再取少量液體加入MnO₂，有氣體放出，則H₂O₂過量，沒有Fe²⁺；
（5）H⁺+NH₃?H₂O=H₂O+NH₄⁺、Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，F(xiàn)e（OH）₃沉淀表面吸附著可溶性的硫酸銨、氨水，由于SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，因此常用可溶性鋇鹽溶液檢驗SO₄^2-是否洗滌干凈，步驟為：取少量最后一次洗滌液于試管中，加入Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）溶液，若無白色沉淀，則沉淀洗凈；
故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，加入Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）溶液，若無白色沉淀，則沉淀洗凈．

點評：本題考查了物質組成的分析判斷，實驗探究方法和實驗過程分析，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握實驗原理，題目難度中等．