Question

某氯化铁样品含有FeCl₂杂质．现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有______（填仪器名称）．
（2）写出加入氯水发生反应的离子方程式______．
（3）检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是______．
（4）坩埚质量为W₁g，加热后坩埚与红棕色固体总质量为W₂g，则样品中铁元素的质量分数是______（列出原始算式，不需化简）；若称量准确而最终测量的结果偏大，则造成误差的原因可能是______（写出一种原因即可）．

Answer

本实验目的是测定铁的质量分数，采取的方法是使样品溶解、反应、最终生成氧化铁，然后通过氧化铁质量来求铁的质量分数．
（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成100.00mL溶液，故需要100mL的容量瓶，定容需要胶头滴管；
（2）加氯水就是让+2价铁变为+3价；
（3）溶液中存在氯化铵，可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子，以判断沉淀是否洗净，
（4）加热分解所得的物质是Fe2O3，其质量为（W2-W1）g，由于用去20mL溶液，故100mL溶液可以得到Fe2O3质量为5（W2-W1）g，根据化学式计算铁元素的质量，再利用质量分数的定义计算原氧化铁样品中铁元素的质量分数；如果氢氧化铁没有完全分解，计算出铁元素的质量偏高，最终测量的结果偏大．
【解析】
（1）由图可知，操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成100.00mL溶液，需要100mL容量瓶，还需要用胶头滴管定容，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）加氯水就是让+2价铁变为+3价，发生反应为：2Fe 2++Cl2=2Fe 3++2Cl-，
故答案为：2Fe 2++Cl2=2Fe 3++2Cl-；
（3）溶液中存在氯化铵，可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否存在氯离子；
故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；
（4）因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe2O3的质量为W2-W1g，由于参加反应的溶液只取所配溶液的，因此铁元素的质量为5×（W2-W1）g×，样品中铁元素的质量分数是×100%；如果氢氧化铁没有完全分解，计算出铁元素的质量偏高，最终测量的结果偏大，
故答案为：×100%；加热时固体未充分反应生成Fe2O3．