Question

3．現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測(cè)定FeCl₂的含量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g
根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，以防止FeCl₃和 FeCl₂水解而使溶液渾濁；
（2）寫出溶解后的溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）過濾操作中除用漏斗外，還需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒；
（4）簡(jiǎn)述檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（5）通過實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，計(jì)算固體樣品中FeCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：53.97%；
（6）實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制取少量無水FeCl₃固體．（已知FeCl₃固體易潮解，部分夾持儀器已略去．）

該裝置存在明顯缺陷，得不到無水FeCl₃固體，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行合理的改進(jìn)：在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解．

Answer 1

分析 現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測(cè)定FeCl₂的含量，
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解，溶解過程中需要加入稀鹽酸抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，避免生成沉淀；
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水，是氧化亞鐵離子為鐵離子，
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀氫氧化鐵，
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g為氧化鐵，結(jié)合鐵元素守恒和質(zhì)量關(guān)系列式計(jì)算得到氯化亞鐵質(zhì)量，計(jì)算得到氯化亞鐵含量；
（1）樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，主要是抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解；
（2）酸性溶液中過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子；
（3）過濾操作過程、裝置選擇所需玻璃儀器；
（4）簡(jiǎn)述檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)洗滌液中是否含氯離子；
（5）設(shè)原FeCl₃和FeCl₂固體的混合物中氯化亞鐵物質(zhì)的量為x，氯化鐵物質(zhì)的量為y，
127x+162.5y=7.06
x+y=$\frac{4.0g}{160g/mol}$×2
計(jì)算得到氯化亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）氯化鐵易吸收水蒸氣，通過裝置B中水吸收氯化氫，得到氯氣中混有水蒸氣，進(jìn)入裝置C，會(huì)使生成的氯化鐵潮解，氫氧化鈉溶液中水蒸氣也會(huì)進(jìn)入裝置C影響產(chǎn)物的純度．

解答 解：現(xiàn)有一份含有FeCl₃和FeCl₂固體的混合物，為測(cè)定FeCl₂的含量，
①稱取混合物樣品的質(zhì)量7.06g，將樣品溶解，溶解過程中需要加入稀鹽酸抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，避免生成沉淀；
②向溶解后的溶液中，加入足量的雙氧水，是氧化亞鐵離子為鐵離子，
③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀氫氧化鐵，
④將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質(zhì)量不再減少，得到固體物質(zhì)4.00g為氧化鐵，結(jié)合鐵元素守恒和質(zhì)量關(guān)系列式計(jì)算得到氯化亞鐵質(zhì)量，計(jì)算得到氯化亞鐵含量．
（1）上述分析可知樣品溶解過程中需加入稀鹽酸，主要是抑制氯化鐵、氯化亞鐵水解，防止溶解過程中生成沉淀使溶液變渾濁，
故答案為：稀鹽酸；FeCl₃和 FeCl₂水解而使溶液渾濁；
（2）酸性溶液中過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）過濾操作過程、裝置選擇所需玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯，過濾操作中除用漏斗外，還需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯，
故答案為：玻璃棒、燒杯；
（4）檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟④中沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)洗滌液中是否含氯離子，具體步驟為：取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，
故答案為：取最后的洗滌液少量，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（5）設(shè)原FeCl₃和FeCl₂固體的混合物中氯化亞鐵物質(zhì)的量為x，氯化鐵物質(zhì)的量為y，
127x+162.5y=7.06
x+y=$\frac{4.0g}{160g/mol}$×2
x=0.03mol
y=0.02mol
計(jì)算得到氯化亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.03mol×127g/mol}{7.06g}$×100%=53.97%，
故答案為：53.97%；
（6）裝置A是制備氯氣裝置，生成的氯氣中含水蒸氣、氯化氫，通過裝置B中水吸收氯化氫，得到氯氣中混有水蒸氣，進(jìn)入裝置C，會(huì)使生成的氯化鐵潮解，剩余氯氣被氫氧化鈉溶液吸收，防止污染空氣，裝置BC和裝置CD間都會(huì)導(dǎo)致水蒸氣進(jìn)入裝置C，氯化鐵易吸收水蒸氣發(fā)生潮解，所以在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解，
故答案為：在 B、C 之間和C、D之間分別增加盛有濃硫酸的洗氣瓶，防止 FeCl₃吸水而潮解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法、過程分析判斷、含量的計(jì)算應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，注意實(shí)驗(yàn)中的注意問題和基本操作掌握，題目難度中等．