Question

19．為了測定“鐵塊”中鐵元素的含量，實驗流程如圖所示：

幾種氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mg2+
開始沉淀的pH	7.5	2.8	4.2	9.6
沉淀完全時的pH	9.0	4.0	5	11

（1）試劑A應(yīng)選擇C，試劑B應(yīng)選擇D（填序號）
A．稀鹽酸   B．氧化鐵  C．H₂O₂ 溶液  D氨水   E．MgCO₃ 固體
（2）若M的質(zhì)量為11.2g，則該“鐵塊”中鐵元素的含量是78.4%，若對所得過來吃固體直接洗滌、烘干、稱量，計算“鐵塊”點的純度，則結(jié)果偏小，原因可能是Fe（OH）₃在烘干過程中會有部分發(fā)生分解反應(yīng)，質(zhì)量變小．

Answer 1

分析 鐵塊加鹽酸溶解，生成氯化亞鐵，加氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH，使鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，過濾，得到氫氧化鐵固體，灼燒，得到氧化鐵；
（1）根據(jù)題意可知，本實驗要定量檢測所得“鐵塊”的成分，故要通過實驗流程，將鐵元素完全沉淀；而根據(jù)表格可知，要使鐵元素完全沉淀而鋁和鎂不沉淀，需將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，然后沉淀；
（2）根據(jù)11.2g的鐵塊中的鐵元素最終全部轉(zhuǎn)到了M中，根據(jù)鐵原子的守恒來計算，計算鐵元素的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)；
如果對所得過濾固體直接洗滌、烘干、稱量，計算“鐵塊”的純度，此時應(yīng)考慮Fe（OH）₃的分解，引起計算結(jié)果偏�。�

解答 解：鐵塊加鹽酸溶解，生成氯化亞鐵，加氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH，使鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，過濾，得到氫氧化鐵固體，灼燒，得到氧化鐵；
（1）根據(jù)表格可知，要使鐵元素完全沉淀而鋁離子和鎂離子不沉淀，需將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，故需要加入H₂O₂；
然后調(diào)節(jié)4≤pH＜4.2即可將Fe³⁺沉淀而Al³⁺、Mg²⁺不沉淀，調(diào)節(jié)pH選用的試劑不能用氧化鐵，因為會引起紅色粉未M的質(zhì)量偏大；也不能用MgCO₃固體，因為MgCO₃固體過量時會引起所得固體M則質(zhì)量偏大，故應(yīng)選用氨水，
故答案為：C；D；
（2）最終紅色粉未M為Fe₂O₃，根據(jù)10.0g的鐵塊中的鐵元素最終全到了11.2gFe₂O₃中，故鐵原子的質(zhì)量為：m（Fe）=$\frac{11.2g}{160g/mol}$×2×56gmol=7.84g，
故該“鐵塊”的純度=$\frac{7.84g}{10.0g}$×100%=78.4%；
如果對所得過濾固體直接洗滌、烘干、稱量，烘干過程中會引起Fe（OH）₃的分解，導(dǎo)致M固體的質(zhì)量偏小，則求出的Fe元素的質(zhì)量偏小，故會導(dǎo)致計算結(jié)果偏小，
故答案為：78.4%；Fe（OH）₃在烘干過程中會有部分發(fā)生分解反應(yīng)，質(zhì)量變�。�

點評 本題考查了物質(zhì)含量的測定以及物質(zhì)的分離提純，題目難度中等，注意把握調(diào)節(jié)pH來分離金屬離子的方法以及選用的試劑不能對實驗產(chǎn)生干擾．