Question

【題目】已知氯化亞鐵的熔點(diǎn)674℃、沸點(diǎn)1023℃；三氯化鐵在300℃以上易升華，易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性．在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng)，反應(yīng)之一為：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ． 某研究小組選用以下裝置（夾持裝置省略，裝置可重復(fù)選用）進(jìn)行反應(yīng)的探究．回答下列問(wèn)題：
（1）裝置的合理連接順序?yàn)锳、、D，其中E裝置U形管左邊設(shè)計(jì)為粗導(dǎo)管的目的是 ．
（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（3）反應(yīng)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，裝置B中除生成紅棕色固體外，還觀察到黃綠色氣體，生成該氣體的化學(xué)方程式為 ．
（4）待B中充分反應(yīng)后，停止加熱后，還需持續(xù)通氧氣至 ．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： ①利用E裝置U形管里的固體驗(yàn)證Fe（OH）3是弱堿： ．
②測(cè)定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： ．

Answer 1

【答案】
（1）CBEC；防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中，堵塞導(dǎo)管
（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（3）4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2
（4）硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失
（5）取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)得溶液顯酸性，即證；稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后，再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過(guò)濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量
【解析】解：（1）氯化亞鐵制取氯化鐵的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：反應(yīng)原理為：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ． 首先制取氧氣，裝置A：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，制取的氧氣中含有水蒸氣，因三氯化鐵易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性，需除去氧氣中的水蒸氣，選用裝置C，在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng)，裝置B中：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ， 同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2 ， 待B中充分反應(yīng)后，停止加熱后，還需持續(xù)通氧氣至硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失，三氯化鐵在300℃以上易升華，利用裝置E濃鹽水冷卻氯化鐵，E裝置U形管左邊設(shè)計(jì)為粗導(dǎo)管的目的是防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中，堵塞導(dǎo)管，最后用裝置D盛放堿性溶液吸收尾氣， 所以答案是：CBEC；防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中，堵塞導(dǎo)管；（2）裝置A中過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，
所以答案是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；（3）裝置B中生成紅棕色固體為氧化鐵，觀察到黃綠色氣體為氯氣，氯化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和氯氣，反應(yīng)方程式為：4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2 ，
所以答案是：4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2；（4）待B中充分反應(yīng)后，停止加熱后，還需持續(xù)通氧氣，至硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失，保證裝置B中：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ， 反應(yīng)完全，
所以答案是：硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失；（5）①驗(yàn)證Fe（OH）3是弱堿，可通過(guò)氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽水解呈酸性進(jìn)行檢驗(yàn)，取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)得溶液顯酸性，即證，
所以答案是：取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)得溶液顯酸性，即證；
②測(cè)定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過(guò)測(cè)定氧化鐵實(shí)驗(yàn)，操作為：稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后，再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過(guò)濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量，
所以答案是：稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后（不答也可）再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過(guò)濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量．