Question

16．某氯化鐵樣品含有少量FeCl₂雜質(zhì)．現(xiàn)要測(cè)定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)按如圖步驟進(jìn)行：
請(qǐng)根據(jù)上面流程，回答以下問(wèn)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250mL容量瓶、膠頭滴管．（填儀器名稱(chēng)）
（2）下列操作可能使所配溶液濃度偏小的是①④（填寫(xiě)序號(hào)）．
①未洗滌燒杯和玻璃棒
②定容時(shí)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(fā)現(xiàn)液面低于刻度線后繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切
（3）若原樣品質(zhì)量a為50g，加熱后紅棕色固體質(zhì)量b為3g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是42%

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采取的方法是使樣品溶解、反應(yīng)、最終生成氧化鐵，然后通過(guò)氧化鐵質(zhì)量來(lái)求鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成250.00mL溶液，故需要100mL的容量瓶，定容需要膠頭滴管；
（2）依據(jù)溶液配制過(guò)程和實(shí)驗(yàn)步驟分析判斷選項(xiàng)中，各操作對(duì)濃度的影響分析判斷；
（3）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為30g，根據(jù)化學(xué)式計(jì)算鐵元素的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算原氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）由圖可知，操作I是將加入鹽酸反應(yīng)的溶液稀釋成250.00mL溶液，所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，需要250mL容量瓶，還需要用膠頭滴管定容，
故答案為：250mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）①未洗滌燒杯和玻璃棒，溶質(zhì)未全部轉(zhuǎn)移到容量瓶，濃度偏低，故①符合；
②定容時(shí)俯視容量瓶的刻度線，容量瓶中水未加到刻度線，濃度偏大，故②不符合；
③配溶液前容量瓶中有少量蒸餾水對(duì)配置溶液濃度無(wú)影響，故③不符合；
④搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線后繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切，溶液濃度稀釋偏小，故④符合；
故答案為：①④；
（3）加熱分解所得的物質(zhì)是Fe₂O₃，其質(zhì)量為3g，由于用去25mL溶液，故250mL溶液可以得到Fe₂O₃質(zhì)量為30g，依據(jù)鐵元素守恒計(jì)算鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{30g}{160g/mol}×2×56g/mol}{50g}$×100%=42%，故答案為：42%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液配制、離子檢驗(yàn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解與實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚測(cè)定原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力．