【題目】已知氯化亞鐵的熔點(diǎn)674℃、沸點(diǎn)1023℃;三氯化鐵在300℃以上易升華,易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng),反應(yīng)之一為:12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小組選用以下裝置(夾持裝置省略,裝置可重復(fù)選用)進(jìn)行反應(yīng)的探究;卮鹣铝袉栴}:

(1)裝置的合理連接順序?yàn)锳、 、D,其中E裝置U形管左邊設(shè)計(jì)為粗導(dǎo)管的目的是 。

(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(3)反應(yīng)過程發(fā)現(xiàn),裝置B中除生成紅棕色固體外,還觀察到黃綠色氣體,生成該氣體的化學(xué)方程式為 。

(4)待B中充分反應(yīng)后,停止加熱后,還需持續(xù)通氧氣至

(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):

①利用E裝置U形管里的固體驗(yàn)證Fe(OH)3是弱堿: 。

②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

【答案】(1)CBEC;防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中,堵塞導(dǎo)管。

(2)2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2。

(3)4FeCl2 +3O2 2Fe2O3 +4Cl2。

(4)硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失。

(5)①取少量固體加水溶解,用pH試紙(或pH計(jì))測得溶液顯酸性,即證。

②稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體,加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解,加足量的H2O2氧化后再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀,過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量,計(jì)算。

【解析】

試題分析:(1)依題意知制取FeCl3的反應(yīng)原理12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3,且三氯化鐵在300℃以上易升華,易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性。所以裝置的合理連接順序?yàn)锳 為氧氣發(fā)生裝置C干燥氧氣B生成FeCl3反應(yīng)裝置E冰鹽水冷卻收集FeCl3裝置C裝置可防止D中水蒸氣進(jìn)入ED尾氣處理裝置,即正確的連接順序?yàn)锳、C、BE、C、D其中E裝置U形管左邊設(shè)計(jì)為粗導(dǎo)管的目的是防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中,堵塞導(dǎo)管。

故答案為:CBEC;防止FeCl3冷凝在導(dǎo)管中,堵塞導(dǎo)管。

(2)A裝置氧氣發(fā)生裝置,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2。

故答案為:2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2。

(3)依據(jù)題意可知反應(yīng)過程裝置B中除生成紅棕色固體Fe2O3外,還生成黃綠色氣體Cl2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式書寫規(guī)律可知生成該氣體的化學(xué)方程式為4FeCl2 +3O2 2Fe2O3 +4Cl2。

故答案為:4FeCl2 +3O2 2Fe2O3 +4Cl2

(4)待B中充分反應(yīng)后,停止加熱后,還需持續(xù)通氧氣至硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失防止有副反應(yīng)發(fā)生,同時將全部被氫氧化鈉溶液吸收防止污染空氣。

故答案為:硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失。

(5)①利用E裝置U形管里的固體驗(yàn)證Fe(OH)3是弱堿的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為:取少量固體加水溶解,用pH試紙(或pH計(jì))測得溶液顯酸性,即證。

故答案為:取少量固體加水溶解,用pH試紙(或pH計(jì))測得溶液顯酸性,即證。

②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體,加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解,加足量的H2O2氧化后再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀,過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量、計(jì)算。

故答案為:②稱取一定質(zhì)量B中的殘留固體,加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解,加足量的H2O2氧化后再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀,過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量、計(jì)算。

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