Question

19．已知某工业废水中含有CuCl₂、FeCl₂、HCl，某化学探究学习小组打算用这种废水制备纯净的FeCl₂晶体．为此他们设计了如下的实验方案：

第一步：用上图中的仪器和药品组装一套实验装置制取干燥的CO，用CO还原Fe₂O₃粉末制取还原铁粉．提示：制取CO的原理为H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O
（1）如果所制气体流向从左向右时，上述组装的实验装置从左向右的实验装置连接顺序（填仪器序号）是A→E→C→D→B．
（2）正确的操作第一步应是连接好装置并检查气密性；最后一步应是熄灭A处的酒精灯．
（3）装置B的作用是检验新生成的CO₂；装置E的作用是除去CO中的CO₂．
（4）第二步：将制得的还原铁粉放入原混合溶液中，制得纯净的FeCl₂溶液．必须进行的操作是搅拌、过滤．
（5）第三步：得到纯净的FeCl₂晶体．必须进行的操作是在HCl气体氛围中加热浓缩，冷却结晶．

Answer 1

分析 用上图中的仪器和药品组装一套实验装置制取干燥的CO，用CO还原Fe₂O₃粉末制取还原铁粉，利用装置A中的浓硫酸和草酸反应制备一氧化碳，制得的一氧化碳气体中含有二氧化碳、水蒸气，需要通过装置E吸收混合气体中二氧化碳，用浓硫酸除去混合气体中的水蒸气，得到干燥纯净的一氧化碳气体，通过装置D加热反应，用一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，利用装置B检验新生成的二氧化碳，据此连接装置实验，
（1）依据上述分析可知所制气体流向从左向右时，上述组装的实验装置从左向右的实验装置连接顺序AECDB；
（2）连接好仪器后需要先检验装置气密性，为防止生成的铁被氧化，酒精灯熄灭的顺序是先熄灭D处，再等到装置D冷却后熄灭A处酒精灯；
（3）装置B是验证生成的二氧化碳气体，装置E是除去一氧化碳中的二氧化碳；
（4）搅拌充分反应后过滤除去过量的铁粉得到纯净的氯化亚铁溶液；
（5）氯化亚铁溶液中水解生成氢氧化亚铁和盐酸，蒸发浓缩，促进水解不能得到氯化亚铁晶体．

解答 解：（1）依据上述分析可知所制气体流向从左向右时，利用装置A中的浓硫酸和草酸反应制备一氧化碳，制得的一氧化碳气体中含有二氧化碳、水蒸气，需要通过装置E吸收混合气体中二氧化碳，用浓硫酸除去混合气体中的水蒸气，得到干燥纯净的一氧化碳气体，通过装置D加热反应，用一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，利用装置B检验新生成的二氧化碳，上述组装的实验装置从左向右的实验装置连接顺序AECDB，
故答案为：A；E；C；D；B；
（2）反应是为了得到纯净的一氧化碳气体，气体发生装置在连接好仪器后需要先检验装置气密性，为防止生成的铁被氧化，酒精灯熄灭的顺序是先熄灭D处，再等到装置D冷却后熄灭A处酒精灯，
故答案为：连接好装置并检查气密性；A；
（3）上述分析可知装置B的作用是验证一氧化碳还原氧化铁生成的二氧化碳气体，装置E中氢氧化钠溶液是除去一氧化碳中的二氧化碳，避免干扰后续实验，
故答案为：检验新生成的CO₂；除去一氧化碳中的二氧化碳；
（4）将制得的还原铁粉放入原混合溶液中，搅拌充分反应后过滤除去过量的铁粉得到纯净的氯化亚铁溶液，
故答案为：搅拌、过滤；
（5）氯化亚铁溶液中水解生成氢氧化亚铁和盐酸，蒸发浓缩，促进水解不能得到氯化亚铁晶体，需要在HCl气体氛围中加热浓缩，冷却结晶，抑制亚铁离子的水解，
故答案为：在HCl气体氛围中加热浓缩，冷却结晶．

点评 本题考查了物质制备实验过程分析，主要是气体制备、除杂，注意一氧化碳还原氧化铁完成后熄灭酒精灯的顺序，掌握基础是解题关键，题目难度中等．