Question

现有一份含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂的混合物，为测定其中铁元素的含量，进行如下实验：

①称取混合物A g,滴加过量盐酸充分反应后过滤；

②在滤液中滴加过量氢氧化钠溶液充分反应后过滤；

③洗涤②所得沉淀，烘干后称重，质量为B g。

回答下列问题：

（1）步骤①中过滤所用的玻璃仪器有                           ；

（2）步骤①所得滤液中铁元素的存在形式是        （填离子符号），怎样检验它的存在（写出实验操作和现象）                            ；

（3）步骤②中涉及的离子方程式是                  、                 、                ；

（4）该混合物中铁元素的质量分数为                （用含A、B的式子表示）。

Answer

（1）普通漏斗、玻璃棒、烧杯

（2）Fe3+ 取少量滤液于试管中，滴加一滴KSCN溶液， 溶液变红

（3）H++OH- ===H2O；Fe3++3OH- ===Fe(OH)3↓； Al3+ + 4OH- === [Al(OH)4]-

（4）70B/A ％

【解析】

试题分析：Fe2O3、Al2O3、SiO2的混合物中加入过量的盐酸，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，SiO2与盐酸不反应，过滤，滤液的主要成分是FeCl3和AlCl3，加入过量的NaOH，发生的反应为AlCl3+4NaOH=Na[Al(OH)4]+3NaCl，FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，过滤得到沉淀Fe(OH)3，灼烧沉淀，发生2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，烘干后得到Fe2O3B克，据此回答。

（1）过滤操作的主要仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、普通漏斗，所以步骤①中过滤所用的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯；

（2）根据上述分析，步骤①所得滤液的主要成分是FeCl3和AlCl3，铁元素的存在形式是Fe3＋，检验Fe3＋的方法是取少量滤液于试管中，滴加一滴KSCN溶液， 溶液变红。

（3）根据上述分析，步骤②中涉及的离子方程式是H+ + OH- = H2O ；Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3↓ ；Al3+ + 4OH- == [Al(OH)4]-；

（4）根据铁原子守恒得关系式为2Fe—Fe2O3 ，氧化铁的质量为Bg，则该混合物中铁元素的质量分数为[(B÷160)×2×56]÷A×100%=70B/A%.

考点：考查铁元素含量的测定，化学实验基本操作，Fe3＋的检验等知识