氯化铁是实验室中的重要试剂．某同学用mg含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取FeCl3•6H2O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）：操作步

Question

氯化铁是实验室中的重要试剂．某同学用m g含有铁锈（Fe₂O₃）的废铁屑来制取FeCl₃•6H₂O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）：
操作步骤如下：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁、关闭弹簧夹K₂，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K₁、打开弹簧夹K₂，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
Ⅲ．将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl₃•6H₂O晶体．
请回答：

（1）A中发生的置换反应的化学方程式是___．
（2）操作Ⅱ中“…”的内容是___，烧杯中的现象是___，相应的离子方程式和化学方程式是___、___．
（3）操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl₃•6H₂O晶体的原因是___（用简要文字并结合离子方程式解释）．
（4）测得B中所得的气体是VmL（标准状况时），由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是 (V)/(400m)，该数值比实际数值偏低，若实验过程操作无误，偏低的原因是___．
（5）为了准确测定铁的质量分数，可以另取mg废铁屑和某种常见的还原性气体在加热时充分反应到恒重，测得实验后剩余固体质量是wg由此求出铁的准确质量分数是___（用含m和w的式子表示）．

Answer 1

（1）铁与盐酸反应的方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，故答案是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）当A中固体完全消失，铁完全和盐酸反应后，反应结束；当A中溶液完全进入烧杯，生成的氯化亚铁被氧化成黄色的氯化铁，生成的氯化铁作催化剂，使双氧水分解，反应的方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，2H₂O₂ (氯化铁.)/()2H₂O+O₂↑，
故答案是：当A中固体完全消失；无色溶液逐渐变黄，有气泡产生；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，2H₂O₂ (氯化铁.)/()2H₂O+O₂↑；
（3）由于氯化铁溶液中存在反应Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，该反应吸热，加入会促进水解，生成了氢氧化铁沉淀，无法制取氯化铁晶体，
故答案是：Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，加热会促进FeCl₃水解，产生Fe（OH）₃；
（4）由于废铁屑中含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子能够和铁反应，导致铁减少，置换的氢气体积减少，
故答案是：Fe³⁺和Fe发生反应消耗部分Fe，使与盐酸反应的Fe相应减少；
（5）mg废铁屑中的氧化铁被还原后质量变成wg铁，质量差（m-w）g就是氧化铁中氧元素的质量，n（O）=((m-w))/(16)mol，n（Fe₂O₃）=(1)/(3)×n（O）=(m-w)/(46)mol，
铁的质量分数为(m-(m-w)/(48)×160)/(m)=(m-(160(m-w))/(48))/(m)，
故答案是：(m-(160(m-w))/(48))/(m)．