某种含有少量FeCl2杂质的FeCl3样品,现要测定其中铁元素的含量。实验采用以下步骤进行:
①准确称量m g样品(2~3g);
②向样品中加入10mL 5mol/L的盐酸,再加入蒸馏水,配制成250mL溶液;
③量取25mL操作②中配得的溶液,加入3mL溴水,加热使之完全反应;
④趁热迅速加入浓度为10%的氨水至过量,充分搅拌,使之完全沉淀;
⑤过滤,将沉淀洗涤、灼烧、冷却称量,反复操作至恒重。
请根据上面的叙述回答:
(1)若称量前,托盘天平的指针偏向标尺左方;称量读数时,指针刚好在标尺的中间,则所得样品的质量 。
A、比mg多 B、比mg少 C、恰好为mg
(2)溶解样品时要加入盐酸,原因是 。
(3)配制250mL溶液时,除需250mL的容量瓶、烧杯外,还需用到的玻璃仪器是 。
(4)加入溴水时发生反应的离子方程式是 。
(5)若坩埚质量为W1 g,坩埚与灼烧后固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是 。
(6)若在配制250mL溶液时,所用的容量瓶没有洗干净。当含有下列物质时,最终会使铁元素的测定含量(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①NaCl ②Fe2(SO4)3 ③Mg(NO3)2
【答案】(1)B(2)抑制Fe2+、Fe3+的水解(3)玻璃棒、胶头滴管(4)2Fe2++Br2=2Fe3++ 2Br-(5)7(W2-W1)/m (6)①不变 ②偏高 ③偏高
【解析】(1)称量前,托盘天平的指针偏向标尺左方,说明坐盘质量大。因此当称量读数时,指针刚好在标尺的中间时,实际称量的问题质量不到mg,所以答案选B。
(2)由于氯化亚铁和氯化铁溶于水都发生水解,溶液显酸性,所以加入盐酸的目的是抑制Fe2+、Fe3+的水解。
(3)溶解和转移时相应玻璃棒,定容时还相应胶头滴管。
(4)单质溴具有氧化性,能氧化亚铁离子,方程式为2Fe2++Br2=2Fe3++ 2Br-。
(5)最终得到的是氧化铁,质量是(W2-W1)g。由于氧化铁中铁的质量分数是70%,所以样品中铁元素的质量分数是0.7×10(W2-W1)/m=7(W2-W1)/m。
(6)氯化钠不参与反应,所以不影响铁的含量;如果混有硫酸铁,则生成的氧化铁就多,因此测定结果偏高;如果混有硝酸镁,则生成的沉淀增加,测定结果偏高。
铁元素:
在元素周期表中的位置:铁的原子序数26,位于周期表中第四周期,第Ⅷ族。
(1)物理性质:银白色、有金属光泽,密度较大,熔点较高,硬度较小,具有导电、导热、延展性,可被磁铁吸引。
(2)化学性质:较活泼的金属,+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如:Cl2 Br2 过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如:
注:铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化,但加热可以反应,且被氧化成Fe3+
②与弱氧化剂反应(如S I2 H+ Cu2+)生成+2价铁的化合物,如:
③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)
化学性质:
铁元素性质活泼,有较强的还原性。
铁的性质:
铁与稀硝酸的反应:
两式可通过2Fe3++Fe==3Fe2+联系起来。
注意:
铁三角关系:
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