氯化鐵是常見(jiàn)的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無(wú)水氯化鐵。實(shí)驗(yàn)室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:

已知:(1)無(wú)水FeCl3的熔點(diǎn)為555 K、沸點(diǎn)為588 K。
(2) 廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃
0
20
80
100
溶解度(g/100 g H2O)
74.4
91.8
525.8
535.7
 
實(shí)驗(yàn)室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1,關(guān)閉彈簧夾K2,并打開(kāi)活塞a,緩慢滴加鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)       時(shí),關(guān)閉彈簧夾K1,打開(kāi)彈簧夾K2,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過(guò)一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶體。
請(qǐng)回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是       
(2)為了測(cè)定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是__________。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶體的操作步驟是:加入 _   后、  _  、過(guò)濾、洗滌、干燥.
(4)試寫(xiě)出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式:             。
(5)捕集器溫度超過(guò)673 K時(shí),存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為            。
(6)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?捎玫饬糠y(cè)定:稱取m g無(wú)水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過(guò)量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉溶液,并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:           _             
②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)              _           
(1)把亞鐵離子全部氧化成三價(jià)鐵離子    (2分)
(2)裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管液面不變(其他合理答案也給分)(2分)
(3)鹽酸(1分)    蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(1分)
(4)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ (2分)
(5)Fe2Cl6(2分)
(6)① 溶液由藍(lán)色變無(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色(2分)
(2分)

試題分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟可知,實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水FeCl3,是利用鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,然后把FeCl2氧化成FeCl3,先制得FeCl3·6H2O晶體,再脫結(jié)晶水制得無(wú)水FeCl3。燒杯中足量的H2O2溶液是作氧化劑,把亞鐵離子全部氧化成三價(jià)鐵離子;
(2)鐵與鹽酸反應(yīng)完全時(shí),不再產(chǎn)生氫氣,所以裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管的液面不再變化,此時(shí),可將A中FeCl2溶液放入燒杯中進(jìn)行氧化。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶體的操作步驟是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥.
(4)從工業(yè)制備流程圖分析可知,反應(yīng)爐中進(jìn)行的反應(yīng)是 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3,因此,進(jìn)入吸收塔中的尾氣是沒(méi)有參加反應(yīng)的氯氣,在吸收塔中氯氣被吸收劑吸收,反應(yīng)后生成2FeCl3溶液,所以吸收劑應(yīng)是2FeCl2溶液,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+。
(5)捕集器收集的是氣態(tài)FeCl3,F(xiàn)eCl3的相對(duì)分子質(zhì)量是162.5,由相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物可以推出,當(dāng)溫度超過(guò)673 K時(shí),二分子氣態(tài)FeCl3可以聚合生成雙聚體Fe2Cl6。(備注:FeCl3屬共價(jià)型化合物,能溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑,在673K蒸氣中有雙聚體,1023K以上分解為單分子)。
(6)①稱取m g無(wú)水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過(guò)量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉溶液,此時(shí)溶液呈藍(lán)色,用 Na2S2O3溶液滴定,滴入最后一滴Na2S2O3溶液,錐形瓶?jī)?nèi)的溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色。所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色。
② 求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
由反應(yīng):2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2;  I2+2S2O32-═2I-+S4O62-;可得關(guān)系式:
2Fe3+  —  I2 —  2S2O32-
1                1
n              cV×10-3  
求得n(Fe3+) = cV×10-3 mol, 則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
ω(Fe3+) = cV×10-3 mol×10×162.5g/mol×100% =
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的是
A.圖甲所示,可得到干燥的氫氣
B.圖乙所示,可以驗(yàn)證氯氣的漂白性
C.圖丙所示,可以驗(yàn)證SO2的漂白性
D.圖丁所示,若石灰水變渾濁,證明混合氣體中一定含有CO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

高錳酸鉀是中學(xué)常用的試劑。工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀流程如下。

(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室利用KMnO4分解制取O2的化學(xué)方程式                      
(2)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是     
A.84消毒液(NaClO溶液)
B.雙氧水
C.苯酚
D.75%酒精
(3)在滴定實(shí)驗(yàn)中,常用           (填“酸式”或“堿式”)滴定管量取KMnO4溶液。
(4)寫(xiě)出反應(yīng)①的化學(xué)方程式                                   
(5)操作Ⅰ的名稱是       ;操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在     (填
性質(zhì))上的差異,采用        (填操作步驟)、趁熱過(guò)濾得到KMnO4粗晶體。
(6)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有       、       (寫(xiě)化學(xué)式),鑒于此現(xiàn)用100噸軟錳礦(含MnO287.0%),理論上可生產(chǎn)KMnO4晶體         噸(不考慮制備過(guò)程中原料的損失)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下述實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是   (  )。
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
A
將含有HCl雜質(zhì)的CO2通入飽和Na2CO3溶液中
除去CO2中的HCl
B
將一定量的KNO3和NaCl的混合液加熱并濃縮至有晶體析出,趁熱過(guò)濾
分離出NaCl晶體
C
在含有少量FeCl3的MgCl2酸性溶液中加入足量MgO并過(guò)濾
除去溶液中的FeCl3
D
在含有少量Na2S的NaCl溶液中加入AgCl,再過(guò)濾
除去溶液中的Na2S
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一種不溶于水的液體,熔點(diǎn):-45 °C,沸點(diǎn):180.8℃,它是有機(jī)合成中常用的原料。在實(shí)驗(yàn)室,它可以由乙酸乙酯在乙醇鈉的催化作用下縮合而制得,反應(yīng)式為:2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH。反應(yīng)中催化劑乙醇鈉是由金屬鈉和殘留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反應(yīng)開(kāi)始,生成的乙醇又會(huì)繼續(xù)和鈉反應(yīng)生成乙醇鈉。乙酰乙酸乙酯制備的流程如下:

閱讀下面關(guān)于乙酰乙酸乙酯制備的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并回答有關(guān)問(wèn)題。
(1)將適量干凈的金屬鈉放入燒瓶中,為了得到小米狀的鈉珠,需將鈉熔化,為了防止鈉的氧化,熔化時(shí)需在鈉上覆蓋一層有機(jī)液體,下表是鈉和一些常用有機(jī)液體的物理性質(zhì):
 


甲苯
對(duì)二甲苯
四氯化碳
密度(g/cm3
0.97
0.88
0.87
0.86
1.60
熔點(diǎn)(℃)
97.8
5.5
-95
13.3
-22.8
沸點(diǎn)(℃)
881.4
80
111
138. 4
76.8
 
最好選用       來(lái)熔化鈉。是否能用四氯化碳?  (填“是”或“否”)理由是           
(2)將燒瓶中的有機(jī)液體小心傾出,迅速加入適量乙酸乙酯,裝上帶有一根長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管的單孔膠塞,并在導(dǎo)管上端接一個(gè)干燥管。緩緩加熱,保持瓶中混合液微沸狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)中,使用燒瓶必須干燥,原料乙酸乙酯必須無(wú)水,原因是              。燒瓶配上長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是                 ,導(dǎo)管上端接一干燥管的目的是                       。
(3)步驟⑥為向混合溶液中加入飽和食鹽水,其目的是               ,寫(xiě)出步驟⑦實(shí)驗(yàn)操作的主要儀器        (填最主要一種)。
粗產(chǎn)品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)經(jīng)過(guò)幾步操作,最后成為純品。

(4)向分離出的乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品中加無(wú)水硫酸鈉固體的作用是           。
(5)精餾乙酰乙酸乙酯時(shí)需要減壓蒸餾,裝置如圖所示。冷凝管的進(jìn)出水方向應(yīng)     口進(jìn),     口出。毛細(xì)管的作用是        。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)欲探究食品添加劑銨明礬NH4Al(SO4)2·12H2O高溫分解的情況。
(1)預(yù)測(cè)產(chǎn)物:下列關(guān)于氣體產(chǎn)物的預(yù)測(cè)不合理的是      。
A.NH3、N2、SO2、H2O           B.NH3、SO3、H2O
C.NH3、SO2、H2O               D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O
(2)定性檢驗(yàn):取一定量銨明礬,設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)物。
①按圖示組裝儀器后,首先檢查整套裝置的氣密性,操作是                   

②夾住止水夾K1,打開(kāi)止水夾K2,用酒精噴燈充分灼燒。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,裝置A和導(dǎo)管中未見(jiàn)紅棕色氣體;試管C中的品紅溶液褪色;在支口處可檢驗(yàn)到NH3,方法是                  ;在裝置A與B之間的T型導(dǎo)管中出現(xiàn)白色固體,該白色固體可能是       (任填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。
③分析得出裝置A試管中殘留的白色固體是兩性氧化物,寫(xiě)出它溶于NaOH溶液的離子方程式                                      。
④為了防止倒吸,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)必須先       (填字母序號(hào)),然后熄滅酒精噴燈。
A.取出燒杯中的導(dǎo)管      B.打開(kāi)止水夾K1        C.關(guān)閉止水夾K2
(3)分析和結(jié)論:實(shí)驗(yàn)證明氣體產(chǎn)物是(1)D中的5種氣體。相同條件下測(cè)得生成N2和SO2的體積比是定值,V(N2):V(SO2)=          。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液,通過(guò)一步實(shí)驗(yàn)就能加以區(qū)別,并只用一種試劑,這種試劑是(  )
A.KSCNB.NaOHC.HClD.BaCl2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

鐵觸媒(鐵的氧化物)是合成氨工業(yè)的催化劑。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種方案研究鐵觸媒的組成。

方案一:用下列實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定鐵觸媒的含鐵量,確定其組成。
(1)步驟④中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和                    
(2)若通入Cl2不足量,溶液B中還含有               會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。
(3) 若通入Cl2過(guò)量且加熱煮沸不充分,溶液B中可能含有Cl2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)Cl2,完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
限選試劑:0.1mol L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊試液、淀粉-KI溶液、0.1mol L-1 KSCN溶液、 品紅稀溶液
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
取適量溶液B于試管中,滴加        ,振蕩
,放置一段時(shí)間后,觀察現(xiàn)象。
若溶液             ,則溶液B中含Cl2;
若溶液             ,則溶液B中不含Cl2
方案二 :用下列裝置測(cè)定鐵觸媒的含鐵量,確定其組成。

(4)干燥管C的作用是                                             
(5)稱取15.2g鐵觸媒進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。充分反應(yīng)后,測(cè)得干燥管B增重ll.0g,則該鐵觸媒的化學(xué)式可表示為                  。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有一瓶甲、乙的混合物,已知甲、乙屬同系物,甲、乙某些性質(zhì)如下:
物質(zhì)
分子式
熔點(diǎn)(℃)
沸點(diǎn)(℃)
密度(g/cm3
水溶性

C3H6O2
-98
55.5
0.93
可溶

C4H8O2
-84
87
0.90
可溶
 
根據(jù)物理性質(zhì),將混合物中甲、乙分離的最佳方法是(     )
A.蒸餾          B.萃取        C.重結(jié)晶        D.分液

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