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实验题 氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下:
已知:(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K。
(2) 废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
| 0
| 20
| 80
| 100
|
溶解度(g/100 g H2O)
| 74.4
| 91.8
| 525.8
| 535.7
|
?
实验室制备操作步骤如下:
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.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是?。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“……”的内容是__________。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是:加入?_?后、?_?、过滤、洗涤、干燥.
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式:?。
(5)捕集器温度超过673 K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为?。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c?mol?L-1?Na2S2O3溶液滴定,消耗V?mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定终点的现象是:?_??
②样品中氯化铁的质量分数?_?
实验题 氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下:
已知:(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K。
(2) 废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
| 0
| 20
| 80
| 100
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溶解度(g/100 g H2O)
| 74.4
| 91.8
| 525.8
| 535.7
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?
实验室制备操作步骤如下:
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.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是?。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“……”的内容是__________。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是:加入?_?后、?_?、过滤、洗涤、干燥.
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式:?。
(5)捕集器温度超过673 K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为?。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c?mol?L-1?Na2S2O3溶液滴定,消耗V?mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定终点的现象是:?_??
②样品中氯化铁的质量分数?_?
本题答案:(1)把亚铁离子全部氧化成三价铁离子?(2分)
(2)装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变(其他合理答案也给分)(2分)
(3)盐酸(1分)?蒸发浓缩、冷却结晶(1分)
(4)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+?(2分)
(5)Fe2Cl6(2分)
(6)① 溶液由蓝色变无色,且半分钟内不变色(2分)
②(2分)
本题解析:(1)根据实验装置和操作步骤可知,实验室制备无水FeCl3,是利用铁与盐酸反应生成FeCl2,然后把FeCl2氧化成FeCl3,先制得FeCl3·6H2O晶体,再脱结晶水制得无水FeCl3。烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂,把亚铁离子全部氧化成三价铁离子;
(2)铁与盐酸反应完全时,不再产生氢气,所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化,此时,可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(4)从工业制备流程图分析可知,反应炉中进行的反应是 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3,因此,进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气,在吸收塔中氯气被吸收剂吸收,反应后生成2FeCl3溶液,所以吸收剂应是2FeCl2溶液,反应的离子方程式为:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+。
(5)捕集器收集的是气态FeCl3,FeCl3的相对分子质量是162.5,由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出,当温度超过673 K时,二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6。(备注:FeCl3属共价型化合物,能溶于乙醚、丙酮等 有机溶剂,在673K蒸气中有双聚体,1023K以上分解为单分子)。
(6)①称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,此时溶液呈蓝色,用?Na2S2O3溶液滴定,滴入最后一滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。所以滴定终点的现象是:溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。
② 求样品中氯化铁的质量分数
由反应:2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2;? I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;可得关系式:
2Fe3+? —? I2 —? 2S2O32-
1? 1
n? cV×10-3?
求得n(Fe3+) = cV×10-3 mol,?则样品中氯化铁的质量分数为:
ω(Fe3+) = cV×10-3 mol×10×162.5g/mol×100% =
本题所属考点:【物质的分离、提纯】
本题难易程度:【困难】
The shortest way to do many things is to do only one thing at a time. 多做事的捷径是每次只做一件事.