Question

【題目】某氧化鐵樣品中含有少量的硫酸亞鐵。某同學要測定其中鐵元素的質量分數，設計了如下實驗方案。

(1)操作Ⅰ中配制溶液時，所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有__________(填儀器名稱)。

(2)反應①中加入足量H2O2溶液，反應的離子方程式：_______________________________。

(3)檢驗沉淀中是否洗滌干凈的操作是_______________________________________。

(4)將沉淀加熱，冷卻至室溫，用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質量為b1g，再次加熱并冷卻至室溫稱其質量為b2g，若b1－b2＝0.3，還應進行的操作是_____________________。

(5)坩堝的質量為42.6 g，最終坩堝與加熱后的固體的總質量為45.8 g，則樣品中鐵元素的質量分數為________________。

(6)有同學認為上述方案的實驗步驟太繁瑣，他認為，只要將樣品溶于水充分攪拌，加熱、蒸干、灼燒稱量即可測得樣品中鐵元素的質量分數，你認為他的這個方案是否可行？__________(填“可行”或“不可行”)。

Answer 1

【答案】 500 mL容量瓶 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 取最后一次洗滌液于試管中，加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液，若無白色沉淀生成，則證明沉淀洗滌干凈 繼續加熱，冷卻至室溫后稱量，直到連續兩次稱量的質量差不超過0.1 g 80% 不可行

【解析】(1)配制500 mL一定濃度的溶液，必須用到容量瓶，從題給的儀器可知，操作Ⅰ還需要500 mL容量瓶；正確答案：500 mL容量瓶。

(2)反應①中加入足量H2O2溶液，目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；正確答案： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

(3)檢驗沉淀中是否洗滌干凈的操作，可以向最后一次洗滌液中加入Ba(NO3)2溶液或BaCl2溶液，觀察是否有沉淀產生，若無白色沉淀生成，則證明沉淀洗滌干凈；正確答案：取最后一次洗滌液于試管中，加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液，若無白色沉淀生成，則證明沉淀洗滌干凈。

(4)繼續將沉淀物加熱，冷卻至室溫后稱量，直至連續兩次稱量的質量差不超過0.1 g；正確答案：繼續加熱，冷卻至室溫后稱量，直到連續兩次稱量的質量差不超過0.1 g。

（5）加熱后得到的固體為Fe2O3，則鐵元素的質量分數為(45.8－42.6)g××÷28.0 g×100%＝80%；正確答案：80% 。

(6) 氧化鐵樣品中含有少量的硫酸亞鐵，氧化鐵不溶于水，而硫酸亞鐵溶于水，無法確定鐵元素的質量分數，所以該方案不可行；正確答案：不可行。