Question

【題目】氯化亞鐵具有獨(dú)有的脫色能力，適用于染料、染料中間體、印染、造紙行業(yè)的污水處理。某課題小組設(shè)計(jì)如下方案制備氯化亞鐵并探究氯化亞鐵(Fe2＋)的還原性。

方案Ⅰ：甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置制備氯化亞鐵。

已知：實(shí)驗(yàn)室常用氯化鈉固體與濃硫酸共熱制備氯化氫；氯化亞鐵能與水蒸氣劇烈反應(yīng)。

（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式： _______________。B中盛裝的試劑為____________________，D裝置中四氯化碳的作用是_____________。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到D中現(xiàn)象是___________________________________________。

用物理方法檢驗(yàn)氯化亞鐵產(chǎn)品中是否混有鐵粉：______________。

（3）上述方案有明顯不足，請(qǐng)你提出改進(jìn)上述方案的建議：______________________。方案Ⅱ：乙同學(xué)選擇下列裝置用氯化鐵制備少量氯化亞鐵(裝置可以重復(fù)使用，氯化鐵遇水劇烈水解)。查閱資料知，在加熱條件下，氫氣還原氯化鐵生成氯化亞鐵和氯化氫。

（4）氣流從左至右，裝置接口連接順序是a______________________________________。

（5）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明氫氣和氯化鐵已發(fā)生反應(yīng)：__________________________________。

（6）為了探究上述實(shí)驗(yàn)制備的氯化亞鐵(Fe2＋)具有還原性，設(shè)計(jì)如下方案：

a．取少量氯化亞鐵樣品溶于蒸餾水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，觀察現(xiàn)象

b．取少量氯化亞鐵樣品溶于蒸餾水，滴加酸化的雙氧水和KSCN溶液，觀察現(xiàn)象

c．取少量氯化亞鐵樣品溶于蒸餾水，滴加鐵氰化鉀溶液，觀察現(xiàn)象

d．取少量氯化亞鐵樣品溶于蒸餾水，先加KSCN溶液，后加氯水，觀察現(xiàn)象

上述方案合理的是________(填代號(hào))。

Answer 1

【答案】2NaCl＋H2SO4(濃) ＝ Na2SO4＋2HCl↑ 濃硫酸 防倒吸 有氣泡逸出 用磁鐵吸附，若有黑色粉末被吸起，則混有鐵粉；否則，沒(méi)有混入鐵粉 在C、D之間增加一個(gè)盛有濃硫酸的試劑瓶(或?qū)?/span>D換成盛裝堿石灰的干燥管) cb→gh→cb→d 在G中滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則已發(fā)生反應(yīng)；否則，未發(fā)生反應(yīng) d

【解析】

（1）氯化鈉固體與濃硫酸共熱生成硫酸鈉和氯化氫；裝置B中加入的試劑是濃硫酸；四氯化碳與氯化氫不反應(yīng)，四氯化碳起防倒吸作用；

（2）磁鐵可以吸附鐵粉，若有黑色粉末被吸起，則混有鐵粉；否則，沒(méi)有混入鐵粉；

（3）在C、D之間增加一個(gè)盛有濃硫酸的試劑瓶(或?qū)?/span>D換成盛裝堿石灰的干燥管)；

（4）該裝置包括制取氯化氫、干燥、氯化氫與鐵反應(yīng)、干燥（防止水蒸氣與鐵反應(yīng)）、尾氣吸收（防倒吸），氣流從左至右，裝置接口連接順序是a→cb→gh→cb→d；

（5）H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl，檢驗(yàn)氯化氫可以確認(rèn)氫氣與氯化鐵是否已發(fā)生反應(yīng)；

（6）根據(jù)驗(yàn)證氯化亞鐵中(Fe2＋)具有還原性，要排除Cl-、Fe3+的干擾進(jìn)行判斷。

（1）氯化鈉固體與濃硫酸共熱生成硫酸鈉和氯化氫，反應(yīng)方程式為：2NaCl＋H2SO4(濃)＝Na2SO4＋2HCl↑，裝置B中加入的試劑是濃硫酸，四氯化碳與氯化氫不反應(yīng)，四氯化碳起防倒吸作用，故答案為：2NaCl＋H2SO4(濃)＝Na2SO4＋2HCl↑，濃硫酸，防倒吸。

（2）氯化氫與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，在D中逸出了氫氣，用磁鐵可以吸附鐵粉，若有黑色粉末被吸起，則混有鐵粉；否則，沒(méi)有混入鐵粉，故答案為：有氣泡逸出；用磁鐵吸附，若有黑色粉末被吸起，則混有鐵粉；否則，沒(méi)有混入鐵粉。

（3）該裝置包括制取氯化氫、干燥、氯化氫與鐵反應(yīng)、干燥（防止水蒸氣與鐵反應(yīng)）、尾氣吸收（防倒吸），所以在C、D之間增加一個(gè)盛有濃硫酸的試劑瓶(或?qū)?/span>D換成盛裝堿石灰的干燥管)，故答案為：在C、D之間增加一個(gè)盛有濃硫酸的試劑瓶(或?qū)?/span>D換成盛裝堿石灰的干燥管)。

（4）該裝置包括制取氯化氫、干燥、氯化氫與鐵反應(yīng)、干燥（防止水蒸氣與鐵反應(yīng)）、尾氣吸收（防倒吸），氣流從左至右，裝置接口連接順序是a→cb→gh→cb→d，

故答案為：cb→gh→cb→d。

（5）H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl，檢驗(yàn)氯化氫可以確認(rèn)氫氣與氯化鐵是否已發(fā)生反應(yīng)，方法為：在G中滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則已發(fā)生反應(yīng)；否則，未發(fā)生反應(yīng)，故答案為：在G中滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則已發(fā)生反應(yīng)；否則，未發(fā)生反應(yīng)。

（6）驗(yàn)證氯化亞鐵中(Fe2＋)具有還原性，要排除Cl-、Fe3+的干擾。

a.氯離子能和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，也能使溶液褪色，故a錯(cuò)誤；

b.加入酸化的雙氧水和KSCN溶液，可能有Fe3+的干擾，所以溶液顯紅色不一定是Fe2＋被氧化為Fe3+，故b錯(cuò)誤；

c.加入鐵氰化鉀溶液，只能檢驗(yàn)Fe2＋，不能證明Fe2＋具有還原性，故C錯(cuò)誤；

d.滴加KSCN溶液，無(wú)顏色變化，再滴加氯水，溶液變紅色，說(shuō)明Fe2＋具有還原性，故d正確。

故答案為：d。