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1、实验探究 FeCl3的制备与实验方案 的设计与评价 由于Fe3+水解能力较强,当pH4时,Fe3+即可形 成Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时,应先将固 体盐溶于少量相应的酸中抑制水解,再加水稀释 至所需浓度。在制FeCl3固体时,加热浓缩FeCl3 稀溶液时应在HCl氛围中进行。 【实验探究1】某校化学小组学生利用下图所列装 置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一 步制取FeCl36H2O晶体。(图中夹持及尾气处 理装置均已略去),(1)装置B中发生反应的化学方程式是 。 (2)装置E中的现象是 。 (3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体, 加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述
2、检验滤液 中Fe3+的操作方法: 。,(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O 晶体,设计流程如下: 滤液 FeCl3溶液 FeCl36H2O晶体 步骤中通入Cl2的作用是 。 步骤从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括: 。 该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明) 。,Cl2,解析 装置中各部分的作用及可能发生的反应: A.产生水蒸气,碎瓷片起防止暴沸的作用 B.水蒸气在高温下与Fe反应,3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 C.缓冲、冷却气流,使气体中的H2O部分冷凝 D.干燥生成的H2 E.H2在加热条件下还原CuO,H2+Cu
3、O Cu+H2O Fe3O4溶于盐酸:Fe3O4+8HCl2 FeCl3+FeCl2 +4H2O,其中Fe3+能和SCN-反应,生成血红色溶 液:Fe3+3SCN- Fe(SCN)3。在溶液中通入 Cl2能将Fe2+转变成Fe3+: 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。,答案 (1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2)黑色固体变红,右端管壁有液珠 (3)取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色 (4)将Fe2+氧化成Fe3+加热浓缩,冷却结晶,过滤Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+,过量盐酸抑制FeCl3水解,【实验探究2】实验室可用氯气与金属铁反应制备 无水
4、三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解, 100左右时升华。下图是两个学生设计的实验 装置。左边的反应装置相同,而右边的产品收 集装置则不同,分别如()和()所示。试回 答:,(1)B中反应的化学方程式为 。 (2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是 。 (3)D中反应的化学方程式为 。 (4)装置()的主要缺点是 。 (5)装置()的主要缺点是 。如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是 。,解析 试题涉及用盐酸和氧化剂制氯气、氯气和 铁反应制无水三氯化铁、无水三氯化铁的收集等 实验,氯气有毒,无水三氯化铁易潮解,能升华。 设计实验应考虑这些性质。 (1)B装置用来制备
5、Cl2。 (2)实验前先使Cl2生成反应开始发生一段时间,则可使整个装置中都充满Cl2。 (3)2Fe+3Cl2 2FeCl3 (4)装置()的缺点:无水FeCl3由D进入E是通 过细玻璃管。因FeCl3易升华,细玻璃管易被无水 FeCl3固体堵住。尾气含有未参加反应的氯气,没 有用NaOH溶液吸收,造成环境污染。,(5)装置()的缺点:没有用盛浓H2SO4的洗气 瓶吸收水蒸气,以防止无水FeCl3潮解。根据装置 ()存在的问题采取的改进措施:在E和F两瓶之 间连接一个装有干燥剂的装置,防止无水FeCl3潮 解,如装一个氯化钙干燥管。,答案 (1)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2 +2H2O或16HCl(浓)+2KMnO4 2KCl +2MnCl2+5Cl2+8H2O (2)B中的反应进行一段时间后,看到黄绿色气体 充满装置,再开始加热D (3)2Fe+3Cl2 2FeCl3 (4)导管易被产物堵塞,尾气排入空气,易造成环境污染 (5)产品易潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置,返回,
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