Question

【題目】【2017江西一模】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．回答下列問題：

(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(cè)定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 。

Answer 1

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

(2) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (3) 4FeCl2+3O22Fe2O3+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(cè)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(不答也可)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

【解析】(1)氯化亞鐵制取氯化鐵的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：反應(yīng)原理為：12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3．首先制取氧氣，裝置A：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，制取的氧氣中含有水蒸氣，因三氯化鐵易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性，需除去氧氣中的水蒸氣，選用裝置C，在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應(yīng)，裝置B中：12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3，同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2，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，三氯化鐵在300℃以上易升華，利用裝置E濃鹽水冷卻氯化鐵，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，最后用裝置D盛放堿性溶液吸收尾氣；

(2)裝置A中過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

(3)裝置B中生成紅棕色固體為氧化鐵，觀察到黃綠色氣體為氯氣，氯化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和氯氣，反應(yīng)方程式為：4FeCl2+3O22Fe2O3+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，保證裝置B中：12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3，反應(yīng)完全；

(5)①驗(yàn)證Fe(OH)3是弱堿，可通過氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽水解呈酸性進(jìn)行檢驗(yàn)，取少量固體加水溶解，用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)得溶液顯酸性，即證；

②測(cè)定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過測(cè)定氧化鐵實(shí)驗(yàn)，操作為：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。