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 .
【考点】RD:探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】(1)根据使用托盘天平称量药品时应遵循“左物右码”,天平指针偏左,说明物品质量大于砝码质量来分析;
(2)根据Fe2+、Fe3+能发生水解;
(3)根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器来解答;
(4)根据单质溴具有氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+;
(5)若坩埚质量是Wg,坩埚与最终灼烧后的固体总质量是W2 g则生成的氧化铁质量为(W2﹣W1)g,依据氧化铁化学式计算25ml溶液中铁元素质量,换算250ml中含有铁元素质量计算含量;
(6)根据杂质是否引起沉淀质量的变化来分析.
【解答】解:(1)称量前,天平指针偏左,说明左盘质量大于右盘质量,称量读数时,指针刚好在标尺的中间,则所得样品的质量偏小,故选:B,
故答案为:B;
(2)Fe2+、Fe3+能发生水解,加入盐酸,原因是抑制Fe2+、Fe3+的水解,
故答案为:抑制Fe2+、Fe3+的水解;
(3)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:玻璃棒、胶头滴管;
(4)单质溴具有氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣,
故答案为:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣;
(5)若坩埚质量是Wg,坩埚与最终灼烧后的固体总质量是W2 g则生成的氧化铁质量为(W2﹣W1)g,25ml溶液中铁元素的质量=,250ml中含有铁元素质量
,所以铁元素质量分数=
×100%=
%,
故答案为: %;
(6)①当含有NaCl时,沉淀质量的不变化,所以不影响结果,故答案为:不变;
②当含有Fe2(SO4)3时,沉淀质量的变大,所以铁元素的测定含量偏高,故答案为:偏高;
③Mg(NO3)2 时,沉淀质量的变大,所以铁元素的测定含量偏高,故答案为: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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