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氯化铁是一种重要的化工原料,无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O.(1)实验室用如下装置(部分加热、夹持等装置已略去)制备无水氯化铁固体.①装置A中仪器z的名称是.
题目详情
氯化铁是一种重要的化工原料,无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O.
(1)实验室用如下装置(部分加热、夹持等装置已略去)制备无水氯化铁固体.

①装置A中仪器z的名称是___.
②简述检验装置A气密性的操作:___.
③按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___→___→___→___→b→c→___→___,装置D的作用是___.
(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下:

①吸收塔中发生反应的离子方程式为___.
②简述由FeCl3.6H2O晶体得到无水氯化铁的操作:___.
③用碘量法测定所得无水氯化铁的质量分数:称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入指示剂___(填试剂名称),用c mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,终点时消耗V mL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).则样品中氯化铁的质量分数为___.
(3)若已知:
Fe(OH)3(aq)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=a kJ•mol-1
H2O(I)⇌H+(aq)+OH-(aq)△H=b kJ•mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式___.
(1)实验室用如下装置(部分加热、夹持等装置已略去)制备无水氯化铁固体.

①装置A中仪器z的名称是___.
②简述检验装置A气密性的操作:___.
③按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___→___→___→___→b→c→___→___,装置D的作用是___.
(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下:

①吸收塔中发生反应的离子方程式为___.
②简述由FeCl3.6H2O晶体得到无水氯化铁的操作:___.
③用碘量法测定所得无水氯化铁的质量分数:称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入指示剂___(填试剂名称),用c mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,终点时消耗V mL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).则样品中氯化铁的质量分数为___.
(3)若已知:
Fe(OH)3(aq)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=a kJ•mol-1
H2O(I)⇌H+(aq)+OH-(aq)△H=b kJ•mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①装置图中仪器形状和用途可知,仪器X的名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②A中的反应为浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰和氯气的反应,反应中产生氯气,实验装置气密性检查利用装置压强变化和液面变化分析,法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好,故答案为:法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好;
③制取出的氯气中含有HCl杂质气体,需要利用饱和食盐水除去,液体洗气需长管进,短管出,故a连接h-i,然后对氯气进行干燥,同理:i连接d-e,再通入B,即e连接b-c,最后为了防止空气中水蒸气进入B,需增加干燥装置,故c连接f-g,
故答案为:h、i、d、e、f、g;防止空气中的水蒸气进入B;
(2)①尾气中含有氯气,由工艺流程可知,用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气,生成氯化铁,所以吸水剂X为氯化亚铁,氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
②温度越高氯化铁的溶解度越高,由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体.Fe3+易水解应先加入少量的盐酸,抑制Fe3+水解,再热蒸发、冷却晶体获得FeCl3•6H2O,
故答案为:加入少量盐酸加热浓缩,再冷却结晶;
③淀粉遇碘变蓝,硅可以选择淀粉作为指示剂;VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3 L×cmol/L=c•V•10-3 mol,则:
根据关系式:2Fe3+~I2~2S2O32-
2 2
n(Fe3+) c•V•10-3mol×10
所以 n(Fe3+)=c•V•10-3 mol×10=0.01cVmol,
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量为0.01cVmol×162.5g/mol=1.625cVg
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量分数为
×100%=
%,
故答案为:淀粉溶液;
%;
(3)Fe3+发生水解反应的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
已知①Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=akJ•mol-1
②H2O(l)⇌H+(aq)+OH-(aq)△H=bkJ•mol-1,
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ•mol-1,
故答案为:Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ•mol-1.
②A中的反应为浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰和氯气的反应,反应中产生氯气,实验装置气密性检查利用装置压强变化和液面变化分析,法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好,故答案为:法一:打开弹簧夹,关闭分液漏斗活塞),将导管外接导气管,并将导气管末端插入水槽中,用手握住圆底烧瓶(或用酒精灯对其进行微热),在导气管末端有气泡产生,在松开手(或撤离酒精灯)以后,导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降,则证明该装置的气密性良好.
法二:关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断加水,若一段时间后水不再流下,说明装置气密性良好;
③制取出的氯气中含有HCl杂质气体,需要利用饱和食盐水除去,液体洗气需长管进,短管出,故a连接h-i,然后对氯气进行干燥,同理:i连接d-e,再通入B,即e连接b-c,最后为了防止空气中水蒸气进入B,需增加干燥装置,故c连接f-g,
故答案为:h、i、d、e、f、g;防止空气中的水蒸气进入B;
(2)①尾气中含有氯气,由工艺流程可知,用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气,生成氯化铁,所以吸水剂X为氯化亚铁,氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
②温度越高氯化铁的溶解度越高,由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体.Fe3+易水解应先加入少量的盐酸,抑制Fe3+水解,再热蒸发、冷却晶体获得FeCl3•6H2O,
故答案为:加入少量盐酸加热浓缩,再冷却结晶;
③淀粉遇碘变蓝,硅可以选择淀粉作为指示剂;VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3 L×cmol/L=c•V•10-3 mol,则:
根据关系式:2Fe3+~I2~2S2O32-
2 2
n(Fe3+) c•V•10-3mol×10
所以 n(Fe3+)=c•V•10-3 mol×10=0.01cVmol,
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量为0.01cVmol×162.5g/mol=1.625cVg
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量分数为
1.625cVg |
mg |
162.5cV |
m |
故答案为:淀粉溶液;
162.5cV |
m |
(3)Fe3+发生水解反应的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
已知①Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=akJ•mol-1
②H2O(l)⇌H+(aq)+OH-(aq)△H=bkJ•mol-1,
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ•mol-1,
故答案为:Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ•mol-1.
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