Question

某不銹鋼（主要成分為Fe）樣品中含有鋁、銅、硅等（其它成分忽略），為了測定該合金中鐵的含量，有人設計如下工藝流程：
④Fe2O3 ③溶液B加入過量NaOH溶液紅褐色沉淀B②①樣品a g濾渣A濾液A足量稀鹽酸通過量Cl2濾液C

（1）取樣品a g，稱取時使用的主要儀器名稱為

 

．
（2）濾液A中溶質主要含有

 

、

 

 （寫化學式）；操作①的名稱

 

，其使用的玻璃儀器有

 

．
（3）寫出由溶液B生成紅褐色沉淀B的離子方程式

 

．
（4）對所得Fe₂O₃固體稱量得質量為b g，計算該樣品中鐵元素的質量百分數(shù)的表達式為（用含a、b的式子表示）

 

．
（5）如何驗證濾液A中含F(xiàn)e²⁺，而不含F(xiàn)e³⁺

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：不銹鋼（主要成分為Fe）樣品中含有鋁、銅等，加入足量稀鹽酸鐵、鋁溶解為氯化亞鐵和氯化銅溶液，銅不溶解，過濾得到濾渣A為銅，濾液A中含有的溶質成分為FeCl₂、AlCl₃，通過氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵得到溶液B中為FeCl₃、AlCl₃，B溶液中加入過量氫氧化鈉溶液過濾，得到紅褐色氫氧化鐵沉淀和濾液C，濾液C中含有的溶質NaAlO₂、NaCl、NaOH，紅褐色沉淀氫氧化鐵加熱分解得到氧化鐵；依據(jù)流程中的反應和操作過程回答問題．

解答： 解：不銹鋼（主要成分為Fe）樣品中含有鋁、銅等，加入足量稀鹽酸鐵、鋁溶解為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，銅不溶解，過濾得到濾渣A為銅，濾液A中含有的溶質成分為FeCl₂、AlCl₃，通過氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，得到溶液B中為FeCl₃、AlCl₃，B溶液中加入過量氫氧化鈉溶液反應為：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl，AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl，過濾得到紅褐色氫氧化鐵沉淀和濾液C，濾液C中含有的溶質NaAlO₂、NaCl、NaOH，紅褐色沉淀氫氧化鐵加熱分解得到氧化鐵；
（1）取樣品a g，稱取時使用的主要儀器名稱為托盤天平，故答案為：托盤天平；
（2）加入足量稀鹽酸鐵、鋁溶解為氯化亞鐵和氯化鋁溶液，銅不溶解，過濾得到濾渣A為銅，濾液A中含有的溶質成分為FeCl₂、AlCl₃；因素溶解后通過操作①分離的溶液和濾渣，操作的名稱是過濾，需要用到的玻璃儀器為：漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：FeCl₂；AlCl₃；過濾；漏斗、玻璃棒、燒杯；
（3）濾液A中是FeCl₂、AlCl₃，加入過量氫氧化鈉溶液得到紅褐色沉淀氫氧化鐵和溶液偏鋁酸鈉溶液，溶液B生成紅褐色沉淀B的離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（4）樣品質量為ag，所得Fe₂O₃固體稱量得質量為b g，依據(jù)鐵元素守恒計算該樣品中鐵元素質量分數(shù)=

bg 160g/mol ×2×56g/mol

ag

×100%=

7b

10a

×100%，
故答案為：

7b

10a

×100%；
（5）濾液A中含有的溶質成分為FeCl₂、AlCl₃，驗證濾液A中含F(xiàn)e²⁺，而不含F(xiàn)e³⁺，利用鐵離子和亞鐵離子的檢驗方法設計實驗步驟分析，實驗步驟為：取少量濾液A于試管中，滴幾滴KSCN溶液，溶液不變色，再加氯水（或通氯氣），溶液變?yōu)檠�紅色，證明溶液中含有亞鐵離子，
故答案為：取少量濾液A于試管中，滴幾滴KSCN溶液，溶液不變色，再加氯水（或通氯氣），溶液變?yōu)檠�紅色．

點評：本題考查了物質成分的實驗測定和實驗探究方法，流程分析判斷溶液和沉淀的成分分析判斷是解題關鍵，題目難度中等．