Question

【题目】FeCl2是一种重要的污水处理剂，具有易与水反应、易被氧化的性质。某兴趣小组在实验室中制备无水FeCl2并测定其纯度，设计了如下实验（夹持装置已略去，I中各装置不重复使用）。

Ⅰ．FeCl2的制备

（1）加热条件下，H2与FeCl3制备无水FeCl2的化学方程式为______________________。

（2）按气流从左到右的方向，上图中装置合理的连接顺序为_________________（用仪器接口处的字母表示）。

（3）装置B的作用为____________。

（4）反应结束后，应先熄灭C处的酒精灯还是先关闭A处分液漏斗的活塞_______________（填“熄灭酒精灯”或“关闭活塞”）。

Ⅱ．FeCl2的纯度测定

已知：①实验得到固体的成分为FeCl2和FeCl3。

②Fe3＋与K3[Fe（CN）6]不反应，3Fe2＋＋2 [Fe（CN）6]3－Fe3[Fe（CN）6]2↓。

该兴趣小组设计了如下实验测定得到的FeCl2和FeCl3混合物中FeCl2的纯度。

（i）称取m g反应后的固体溶于过量盐酸中，再将所得溶液加水稀释到200 mL。

（ii）准确量取20 mL上述溶液于烧杯中，加入过量的K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色的Fe3[Fe（CN）6]2沉淀生成。

（iii）过滤、洗涤、干燥后进行称量，得到W g蓝色固体。

（5）产品中FeCl2的质量分数为____________________________（用含有m和ω的式子表示）。甲同学认为按照上述方案测得的FeCl2的质量分数偏低，他的理由为______________________

Answer 1

【答案】 2FeCl3＋H22FeCl2+3HCl afgde(ed)b(c) 吸收反应生成的氯化氢气体，防止其污染空气；防止空气中的水蒸气进入装置C与无水氯化亚铁反应 熄灭酒精灯 905w/296m×100% 在实验过程中会有部分FeCl2被空气中的氧气氧化为2FeCl3，使测得的w数值偏小，结果偏低

【解析】考查物质的制备和实验方案设计与评价，（1）H2与FeCl3反应制备FeCl2，Fe3＋的化合价降低，H的化合价升高，转变为＋1价，因此反应方程式为：2FeCl3＋H22FeCl2+3HCl；（2）首先是制气装置，即a开头，装置A中制备的氢气中含有水蒸气，连有干燥装置，根据制备FeCl2的反应方程式，有HCl的生成，HCl污染空气，应用碱石灰吸收，因此a连接f、g，g连接d、c或g连接c、d，d连接b，顺序是 afgde(ed)bc；（3）装置B的作用是吸收反应生成氯化氢气体，防止其污染空气，防止空气中的水蒸气进入装置C与无水氯化亚铁反应；（4）应先熄灭酒精灯，再通一段时间的氢气，让FeCl2冷却，防止被氧气氧化FeCl3；（5）根据反应方程式，求出Fe2＋的物质的量为W×3/592mol，200mL的溶液中FeCl2的质量分数为W×3×127×200/(592×20)×100%=1905w/296m×100%，因为Fe2＋容易被氧化，因此结果偏低的原因是：在实验过程中会有部分FeCl2被空气中的氧气氧化为FeCl3，使测得的w数值偏小，结果偏低。