Question

【題目】FeCl2是一種重要的污水處理劑，具有易與水反應(yīng)、易被氧化的性質(zhì)。某興趣小組在實驗室中制備無水FeCl2并測定其純度，設(shè)計了如下實驗（夾持裝置已略去，I中各裝置不重復(fù)使用）。

Ⅰ．FeCl2的制備

（1）加熱條件下，H2與FeCl3制備無水FeCl2的化學(xué)方程式為______________________。

（2）按氣流從左到右的方向，上圖中裝置合理的連接順序為_________________（用儀器接口處的字母表示）。

（3）裝置B的作用為____________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅C處的酒精燈還是先關(guān)閉A處分液漏斗的活塞_______________（填“熄滅酒精燈”或“關(guān)閉活塞”）。

Ⅱ．FeCl2的純度測定

已知：①實驗得到固體的成分為FeCl2和FeCl3。

②Fe3＋與K3[Fe（CN）6]不反應(yīng)，3Fe2＋＋2 [Fe（CN）6]3－Fe3[Fe（CN）6]2↓。

該興趣小組設(shè)計了如下實驗測定得到的FeCl2和FeCl3混合物中FeCl2的純度。

（i）稱取m g反應(yīng)后的固體溶于過量鹽酸中，再將所得溶液加水稀釋到200 mL。

（ii）準(zhǔn)確量取20 mL上述溶液于燒杯中，加入過量的K3[Fe（CN）6]溶液，有藍(lán)色的Fe3[Fe（CN）6]2沉淀生成。

（iii）過濾、洗滌、干燥后進(jìn)行稱量，得到W g藍(lán)色固體。

（5）產(chǎn)品中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________________（用含有m和ω的式子表示）。甲同學(xué)認(rèn)為按照上述方案測得的FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，他的理由為______________________

Answer 1

【答案】 2FeCl3＋H22FeCl2+3HCl afgde(ed)b(c) 吸收反應(yīng)生成的氯化氫氣體，防止其污染空氣；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C與無水氯化亞鐵反應(yīng) 熄滅酒精燈 905w/296m×100% 在實驗過程中會有部分FeCl2被空氣中的氧氣氧化為2FeCl3，使測得的w數(shù)值偏小，結(jié)果偏低

【解析】考查物質(zhì)的制備和實驗方案設(shè)計與評價，（1）H2與FeCl3反應(yīng)制備FeCl2，F(xiàn)e3＋的化合價降低，H的化合價升高，轉(zhuǎn)變?yōu)椋?/span>1價，因此反應(yīng)方程式為：2FeCl3＋H22FeCl2+3HCl；（2）首先是制氣裝置，即a開頭，裝置A中制備的氫氣中含有水蒸氣，連有干燥裝置，根據(jù)制備FeCl2的反應(yīng)方程式，有HCl的生成，HCl污染空氣，應(yīng)用堿石灰吸收，因此a連接f、g，g連接d、c或g連接c、d，d連接b，順序是 afgde(ed)bc；（3）裝置B的作用是吸收反應(yīng)生成氯化氫氣體，防止其污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C與無水氯化亞鐵反應(yīng)；（4）應(yīng)先熄滅酒精燈，再通一段時間的氫氣，讓FeCl2冷卻，防止被氧氣氧化FeCl3；（5）根據(jù)反應(yīng)方程式，求出Fe2＋的物質(zhì)的量為W×3/592mol，200mL的溶液中FeCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W×3×127×200/(592×20)×100%=1905w/296m×100%，因為Fe2＋容易被氧化，因此結(jié)果偏低的原因是：在實驗過程中會有部分FeCl2被空氣中的氧氣氧化為FeCl3，使測得的w數(shù)值偏小，結(jié)果偏低。