Question

8．現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體混合物，為測(cè)定各成分的含量進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1
①稱取一定質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；
②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，產(chǎn)生沉淀；
③將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥得到白色固體17.22g．
實(shí)驗(yàn)2
①稱取與實(shí)驗(yàn)1中相同質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；
②向溶解后的溶液中通入足量的Cl₂；
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀；
④將沉淀過(guò)濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4g．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：
（1）溶解過(guò)程中所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒．
（2實(shí)驗(yàn)室保存FeCl₂溶液時(shí)通常會(huì)向其中加入少量試劑鐵粉和稀鹽酸．
（3）實(shí)驗(yàn)2通入足量Cl₂的目的是完全氧化FeCl₂；涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）檢述實(shí)驗(yàn)2的步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是取少量最后一次的洗滌液于試管中，向試管中溶液加適量AgNO₃溶液，如未出現(xiàn)白色沉淀說(shuō)明已洗凈．
（5）加熱FeCl₃溶液，并將溶液蒸干時(shí)，通常不能得到FeCl₃固體，請(qǐng)以平衡的觀點(diǎn)解釋其原因（方程式與文字相結(jié)合來(lái)說(shuō)明）鐵離子在溶液中存在水解平衡，生成氫氧化鐵和鹽酸，加熱促進(jìn)水解，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，生成的鹽酸易揮發(fā)，從而最終得到氫氧化鐵固體，灼燒生成氧化鐵，2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O．
（6）FeCl₃溶液可以用于止血，主要是因?yàn)镕eCl₃溶液能使血液聚沉，這涉及膠體的特性．以下關(guān)于膠體的說(shuō)法不正確的是CE．
A．膠體粒子能透過(guò)濾紙，但不能透過(guò)半透膜
B．膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽(yáng)離子或陰離子，故在電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生電泳現(xiàn)象
C．向Fe（OH）₃膠體可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，CuSO₄溶液、水等分散系不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
D．向Fe（OH）₃膠體中滴加硫酸，會(huì)先出現(xiàn)紅褐色沉淀，隨后沉淀消失
E．在蛋白質(zhì)溶液中加入稀的CuSO₄溶液，可使蛋白質(zhì)鹽析
（7）通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，計(jì)算固體樣品中FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量之比為2：3．

Answer 1

分析 （1）固體溶解需要在燒杯中進(jìn)行，同時(shí)要用玻璃棒攪拌；
（2）根據(jù)FeCl₂易被空氣中的氧氣氧化成FeCl₃，向溶液中加入少量鐵粉，使被氧氣氧化產(chǎn)生的FeCl₃重新轉(zhuǎn)化為FeCl₂；另外FeCl₂易水解，需要加入少量稀鹽酸抑制其水解；
（3）實(shí)驗(yàn)2中通入足量的Cl₂可將FeCl₂氧化生成FeCl₃；發(fā)生的反應(yīng)為Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃，可將其改寫(xiě)為離子方程式；
（4）檢述實(shí)驗(yàn)2的步驟④中沉淀洗滌時(shí)，洗滌液中有Cl^-，只有檢驗(yàn)最后一次洗滌液中無(wú)Cl^-，即可證明已經(jīng)洗滌；
（5）鐵離子易水解，且生成氫氧化鐵和揮發(fā)性的稀鹽酸，加熱能促進(jìn)水解，HCl揮發(fā)，得到氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵再受熱分解，最后殘留物為Fe₂O₃；
（6）根據(jù)膠體的本質(zhì)特征及膠體能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)、聚沉現(xiàn)象、電泳現(xiàn)象等性質(zhì)判斷；
（7）實(shí)驗(yàn)1得到的白色固體為AgCl，可計(jì)算出17.22gAgCl的物質(zhì)的量；實(shí)驗(yàn)2最終的得固體為，可計(jì)算出4g氧化鐵的物質(zhì)的量，設(shè)FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol，根據(jù)原子守恒，建立方程式組來(lái)求解．

解答 解：（1）溶解所用到的儀器為燒杯、玻璃棒；故答案為：燒杯、玻璃棒；
 （2）防止FeCl₂溶液里的Fe²⁺被氧化及其水解，需要加入少量鐵粉和稀鹽酸，故答案為：鐵粉、稀鹽酸；
（3）Cl₂將FeCl₂氧化生成FeCl₃，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：完全氧化FeCl₂；Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）取步驟④中沉淀洗滌時(shí)的最后-次洗滌液，先滴加稀硝酸酸化，再滴加AgNO₃溶液，無(wú)白色沉淀，即可說(shuō)明沉淀洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向試管中溶液加適量AgNO₃溶液，如未出現(xiàn)白色沉淀說(shuō)明已洗凈；
（5）鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，水解離子反應(yīng)為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加熱促進(jìn)水解，生成的HCl揮發(fā)，得到氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵再受熱分解，發(fā)生2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，最后殘留物為Fe₂O₃，故答案為：鐵離子在溶液中存在水解平衡，生成氫氧化鐵和鹽酸，加熱促進(jìn)水解，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，生成的鹽酸易揮發(fā)，從而最終得到氫氧化鐵固體，灼燒生成氧化鐵，2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O；
（6）A．膠體粒子介于溶液中的離子或分子與濁液中分散質(zhì)之間，不能能透過(guò)濾紙，但不能透過(guò)半透膜，故A正確；
B．膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽(yáng)離子或陰離子，使得膠粒帶電，在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，即電泳現(xiàn)象，故B正確；
C．Fe（OH）₃膠體可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，而CuSO₄溶液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，水是純凈物不是分散系，故C錯(cuò)誤；
D．向Fe（OH）₃膠體中滴加硫酸，會(huì)發(fā)生聚沉現(xiàn)象，有紅褐色沉淀生成，過(guò)量的稀硫酸可以溶解氫氧化鐵沉淀，隨后沉淀消失，故D正確；
E．在蛋白質(zhì)溶液中加入稀的CuSO₄溶液，可使蛋白質(zhì)變性，故E錯(cuò)誤；
答案為：CE；
（7）實(shí)驗(yàn)1得到17.22gAgCl；實(shí)驗(yàn)2最終4g氧化鐵，設(shè)FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量分別為amol，bmol，根據(jù)原子守恒，則有3amol+2bmol=$\frac{17.22g}{143.5g/mol}$=0.12mol（氯守恒）、amol+bmol=$\frac{4g}{160g/mol}$×2=0.05mol（鐵守恒）；解得：a=0.02，b=0.03；固體樣品中FeCl₃和FeCl₂的物質(zhì)的量之比為0.02mol：0.03mol=2：3，故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及化學(xué)計(jì)算，涉及混合物的分離操作、鹽類的水解、氧化還原反應(yīng)及原子守恒的應(yīng)用等，難度中等，對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)要求較高．