【題目】FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實驗小組在實驗室里用如下兩種方法來制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下:

C6H5Cl(氯苯)

C6H4Cl2(二氯苯)

FeCl3

FeCl2

溶解性

不溶于水,易溶于苯、乙醇

不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,

易溶于乙醇,易吸水

熔點/

-45

53

易升華

沸點/

132

173

(1)H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下:

H2還原無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為_____________

②按氣流由左到右的方向,上述儀器的連接順序為_________(填字母裝置可多次使用);C中盛放的試劑是_____________

③該制備裝置的缺點為________________。

(2)利用反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取無水FeCl2并測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按下圖裝置,在三頸燒瓶中放入32.5g無水氯化鐵和過量的氯苯,控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3h,冷卻、分離提純得到粗產(chǎn)品。

①儀器a的名稱是__________。

②反應(yīng)結(jié)束后,冷卻實驗裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后,得到粗產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是____,回收濾液中C6H5C1的操作方法是______。

③反應(yīng)后將錐形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,終點時消耗NaOH溶液為19.60 mL,則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為__________。

④為了減少實驗誤差,在制取無水FeCl2過程中應(yīng)采取的措施有:________(寫出一點即可)。

【答案】H2+2FeCl32FeCl2+2HCl BACDCE(或BCDCE 堿石灰 氯化鐵易升華導(dǎo)致導(dǎo)管易堵塞 球形冷凝管 蒸餾濾液,并收集沸點132℃的餾分 78.4 反應(yīng)開始前先通N2一段時間,反應(yīng)完成后繼續(xù)通N2一段時間;在裝置AB之間連接一個裝有無水氯化鈣(或P2O5或硅膠)的球形干燥管

【解析】

(1)①②用H2還原無水FeCl3制取無水FeCl2,B裝置用鋅和稀鹽酸制備H2,A裝置用來除去氫氣中的氯化氫,C裝置用來干燥氫氣,可以盛放堿石灰,D裝置H2還原FeCl3,再用C裝置吸收反應(yīng)產(chǎn)生的HCl,最后用E點燃處理未反應(yīng)的氫氣;

③該制備裝置的缺點為FeCl3固體易升華,蒸氣遇冷發(fā)生凝華分析;

(2)①根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)判斷其名稱;

②三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷卻實驗裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品,根據(jù)物質(zhì)的熔沸點和溶解性可知,可以用苯洗滌;根據(jù)濾液中各種物質(zhì)沸點的不同對濾液進行蒸餾可回收C6H5Cl,據(jù)此答題;

③根據(jù)消耗的NaOH計算反應(yīng)生成的HCl,結(jié)合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑計算轉(zhuǎn)化的FeCl3,最終計算FeCl3的轉(zhuǎn)化率;

FeCl3、FeCl2易吸水,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl會在容器內(nèi)滯留。

(1)H2具有還原性,可以還原無水FeCl3制取FeCl2,同時產(chǎn)生HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;

②用H2還原無水FeCl3制取無水FeCl2,裝置連接順序:首先是使用B裝置,用鋅和稀鹽酸制備H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A裝置用來除去氫氣中的氯化氫,然后用C裝置干燥氫氣,C裝置中盛放堿石灰,再使用D裝置使H2還原FeCl3,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用C裝置的堿石灰來吸收,未反應(yīng)的H2通過裝置E點燃處理,故按照氣流從左到右的順序為BACDCE;也可以先使用B裝置制取H2,然后通過C的堿石灰除去氫氣中的雜質(zhì)HCl、水蒸氣,然后通過D發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制取FeCl2,再用堿石灰吸收反應(yīng)產(chǎn)生的HCl,最后通過點燃處理未反應(yīng)的H2,故按照裝置使用的先后順序也可以是BCDCE;

C中盛放的試劑是堿石灰,是堿性干燥劑,可以吸收HCl或水蒸氣;

③該制備裝置的缺點為FeCl3固體易升華,蒸氣遇冷發(fā)生凝華,導(dǎo)致導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞;

(2)①根據(jù)圖示裝置中儀器a的結(jié)構(gòu)可知該儀器名稱為球形冷凝管;

②三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C6H5ClC6H4Cl2等,冷卻實驗裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品,根據(jù)物質(zhì)的熔沸點和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3FeCl2易溶于水、乙醇,難溶于苯,所以洗滌時洗滌劑用苯;根據(jù)濾液中C6H5ClC6H4Cl2這兩種物質(zhì)沸點的不同,對濾液進行蒸餾,并收集沸點132℃的餾分,可回收C6H5Cl;

n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根據(jù)反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反應(yīng)的FeCl3的物質(zhì)的量為n(FeCl3)反應(yīng)=2n(HCl)= 0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化鐵轉(zhuǎn)化率為×100%=78.4%;

FeCl3、FeCl2易吸水,為防止B裝置中的水蒸氣進入A裝置,導(dǎo)致FeCl2等吸水而變質(zhì),可以在裝置AB之間連接一個裝有無水氯化鈣(或P2O5或硅膠)的球形干燥管;同時為防止FeCl3、FeCl2與裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、O2等反應(yīng),同時避免反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體會在容器內(nèi)滯留,可以反應(yīng)開始前先通N2一段時間排盡裝置中空氣,反應(yīng)完成后繼續(xù)通N2一段時間將反應(yīng)生成的HCl全部排入錐形瓶中。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某工廠用軟錳礦(主要成分是MnO2,含少量Al2O3SiO2)和閃鋅礦(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS等雜質(zhì))為原料制備MnO2Zn(干電池原料),其簡化流程如下:

已知:反應(yīng)Ⅰ中所有金屬元素均以離子形式存在;卮鹣铝袉栴}:

1)濾渣1中除了SiO2以外,還有一種淡黃色物質(zhì),該物質(zhì)是由MnO2CuS與硫酸共熱時產(chǎn)生的,請寫出該反應(yīng)還原產(chǎn)物的化學(xué)式____。

2)反應(yīng)Ⅱ中加入適量金屬鋅的目的是為了回收某種金屬,請寫出該反應(yīng)的離子方程式______

3)反應(yīng)Ⅲ中X可以是______。(填字母代號)它的作用是______

aMgO bZn(OH)2 cCu2(OH)2CO3 dMnCO3

4)反應(yīng)Ⅳ中電極均是惰性電極,寫出陰極電極反應(yīng)式_______________

5)已知:H2S的電離常數(shù)K1=1.0×107,K2=7.0×1015。0.1 mol/L NaHSpH__7(”“),理由是____。

6)在廢水處理領(lǐng)域中常用H2SMn2+轉(zhuǎn)化為MnS除去,向含有0.020 mol·L1 Mn2+廢水中通入一定量的H2S氣體,調(diào)節(jié)溶液的pH=a,當(dāng)HS濃度為1.0×104 mol·L1時,Mn2+開始沉淀,則a=_____。[已知:Ksp(MnS)=1.4×1015]

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁土礦是冶煉金屬鋁的重要原料,其中主要成分為 Al2O3、Fe2O3 等。工業(yè)上可 NaOH 溶解 Al2O3 使 其與雜質(zhì)分離:Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O

1)找出上述反應(yīng)中化合價為負值的元素,寫出其原子的電子式_____。

2)同溫同壓下,上述元素形成的氣體密度最大的物質(zhì)的分子式為_____。

3)上述反應(yīng)中兩種金屬元素對應(yīng)單質(zhì)的活潑性強弱關(guān)系為:____,從原子結(jié)構(gòu)的角度分 析其原因:_________

4)若根據(jù)化學(xué)性質(zhì)進行物質(zhì)分類,則 Al2O3 屬于______氧化物,據(jù)此推測下列反應(yīng)方程式正確的是______。

AAl2O3+3H2O═2AlOH3

B.2AlOH3+3H2SO4═Al2SO43+3H2O

CAlOH3+NaOH═NaA1O2+2H2O

D NaAlO2+4HCl═AlCl3+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】最新研究表明As2O3在醫(yī)藥領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某小組從工業(yè)廢料中提取As2O3設(shè)計流程如下:

已知:H3AsO3為弱酸,熱穩(wěn)定性差。

1)寫出一條堿浸時提高浸取率的方法____;堿浸H3AsO3轉(zhuǎn)化成Na3AsO3的離子方程式為____。

2氧化時常在向混合液中通入O2時對體系加壓,目的是____。

3沉砷過程中有如下反應(yīng):

0

0

沉砷率與溫度關(guān)系如圖。沉砷最佳溫度為____,高于85℃時,沉砷率下降的原因是____。

4還原過程中獲得H3 AsO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為____操作A”為:____、過濾;濾液Ⅱ的主要成分是____。

5)若每步均完全反應(yīng),氧化’’還原時消耗相同條件下O2SO2體積分別為xL、yL,則廢水中n(H3AsO3)n(H3AsO4)=____(寫出含x、y的計算式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機物A、B、C、D、E之間發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化:

(1)寫出D分子中官能團的名稱:_____,C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:____

(2)向A的水溶液中加入新制的Cu(OH)2并加熱時產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是__________

(3)請寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式:

①(C6H10O5n→A:_____; ②乙烯生成聚乙烯:_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬鉬具有高強度、高熔點、耐磨抗腐性,用于制火箭、衛(wèi)星的合金構(gòu)件。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種重要的金屬緩蝕劑。利用鉬礦(主要成分MoS2,還含少量鈣、鎂等元素)為原料冶煉金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下:

(1)Na2MoO42H2O中鉬元素的價態(tài)為___,煅燒產(chǎn)生的尾氣引起的環(huán)境危害主要是_______

(2)用濃氨水溶解粗產(chǎn)品的離子方程式是_________,由圖中信息可以判斷MoO3___氧化物。(填酸性、堿性兩性

(3)操作I_____,操作Ⅱ所得的鉬酸要水洗,檢驗鉬酸是否洗滌干凈的方法是____。

(4)采用 NaClO氧化鉬礦的方法將礦石中的鉬浸出,該過程放熱。

①請配平以下化學(xué)反應(yīng):

___NaClO +___MoS2 + ___NaOH →___Na2MoO4 +___Na2SO4 +___NaCl +___H2O。

②鉬的浸出率隨著溫度變化如圖,當(dāng)溫度高于50℃后浸出率降低的可能原因是______(寫一點)。

(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,則電池充電時陽極上的電極反應(yīng)式為______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】斷開1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。下表列出了一些化學(xué)鍵的鍵能E:

化學(xué)鍵

H—H

Cl—Cl

O===O

C—Cl

C—H

O—H

H—Cl

E/kJ·mol-1

436

247

x

330

413

463

431

請回答下列問題:

如圖表示某反應(yīng)的能量變化關(guān)系,則此反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其中ΔH=______________(用含有a、b的關(guān)系式表示)。

若圖示中表示反應(yīng) H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,則b=________kJ·mol-1,x=__________。

(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣,這一方法是用CuCl2作催化劑,在450 ℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應(yīng)制氯氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。若忽略溫度和壓強對反應(yīng)熱的影響,根據(jù)上題中的有關(guān)數(shù)據(jù),計算當(dāng)反應(yīng)中有1 mol電子轉(zhuǎn)移時,反應(yīng)的能量變化為______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。

1)氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料;鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____;基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。

2)乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2,簡寫為en)。

分子中氮原子軌道雜化類型為____;

乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+,其中提供孤電子對的原子是____,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____;

乙二氨易溶于水的主要原因是____。

3)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料,主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類似于金剛石,后者與石墨相似。

1中氮原子的配位數(shù)為____,離硼原子最近且等距離的硼原子有____個;

已知六方氮化硼同層中BN之間的距離為acm,密度為dgcm-3,則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有常溫時pH=1的某強酸溶液10mL,下列操作能使溶液的pH變成2的是( )

A. 加入10mL 0.08mol·L1NaOH溶液 B. 加入100mL 的水進行稀釋

C. 加水稀釋成1L D. 加入10mL 0.01mol·L1的鹽酸溶液

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同步練習(xí)冊答案