Question

【题目】三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂．同学们利用废铁屑（含少量铜杂质）来探究制备FeCl36H2O的方法，同学甲设计的实验装置如图所示，其实验步骤如下：A中放有废铁屑，烧杯中盛有足量的稀硝酸，实验时先打开a并关闭b，用分液漏斗向A中加入过量的盐酸充分反应，此时溶液呈浅绿色；再打开b进行过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解，再降温结晶得FeCl36H2O晶体． 填写下列空白：
（1）滴加盐酸时，发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是 ．
（2）烧杯内放过量稀HNO3的原因是（用离子方程式表示）．
（3）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，除为排出产生的气体外，另一个目的是 ．
（4）乙同学对该实验进行了改进，他是用空烧杯盛接滤液，加入适当的试剂，然后在HC1的气流中、一定温度下蒸发、浓缩、降温结晶而得到纯净的FeCl36H2O，你认为加入的试剂可以是 ． （填序号） ①适量氯气 ②适量过氧化氢和稀盐酸
③酸性高锰酸钾溶液 ④氢氧化钠溶液．

Answer 1

【答案】
（1）废铁屑中的不溶性杂质与Fe在盐酸中构成原电池，加快了反应速率
（2）3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O
（3）使装置内部与外界大气相通，便于A中液体流下
（4）①②
【解析】解：实验的目的是制备FeCl36H2O，由装置图可知，在A中，废铁屑与盐酸反应生成氯化亚铁，经过滤可分离出铜，氯化亚铁和过量的盐酸流入烧杯中，硝酸将氯化亚铁氧化生成氯化铁，经蒸发浓缩反应液，蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解，再降温结晶得FeCl36H2O晶体，（1）废铁屑（含少量铜杂质）加盐酸后，Cu与铁形成Fe﹣Cu原电池使反应速率加快， 所以答案是：废铁屑中的不溶性杂质与Fe在盐酸中构成原电池，加快了反应速率；（2）过量的稀HNO3保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+；反应的离子方程式是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O，
所以答案是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O；（3）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，则装置与大气相同，使分液漏斗中的酸可滴入A中，
所以答案是：使装置内部与外界大气相通，便于A中液体流下；（4）把氯化亚铁氧化为氯化铁，同时不能引入杂质，所以选用适量过氧化氢和稀盐酸，或用双氧水，
所以答案是：①②．