Question

FeCl₂?4H₂O可直接用于污水處理，作為還原劑和媒染劑，廣泛用于印染、制造、醫(yī)藥和冶金等行業(yè)．某化學(xué)探究小組進行了FeCl₂?4H₂O的制備、結(jié)晶水含量測定的探究實驗．
FeCl₂?4H₂O的制備：在一定濃度的鹽酸溶液中，逐漸加入一定量的鐵屑進行加熱保溫反應(yīng)．經(jīng)冷卻、過濾、蒸發(fā)、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、固液分離、快速干燥制得．
（1）在蒸發(fā)、趁熱過濾過程中必須采取的措施及理由是

 

．
（2）利用如圖1裝置對所獲晶體（FeCl₂?nH₂O）中結(jié)晶水的含量進行測定．

裝置A是用濃鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳的裝置，并希望能“隨開隨用、隨關(guān)隨�！保瑘D2中可選用的發(fā)生裝置是

 

（填寫字母）．

該實驗中選用濃鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳的理由是

 

．
（3）上述實驗測定的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量	硬質(zhì)玻璃管與晶體總質(zhì)量	加熱后硬質(zhì)玻璃管與固體 總質(zhì)量		反應(yīng)前后D的質(zhì)量
		第一次稱量	第二次稱量	反應(yīng)前	反應(yīng)后
82.112g	85.097g	84.028g	Wg	78.368g	80.474g

若無需再進行第三次稱量，則W的數(shù)值應(yīng)為

 

．
計算n的實測值為

 

（保留二位小數(shù)），相對誤差為

 

（保留二位小數(shù)）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)二價鐵在空氣中易被氧化來分析；
（2）根據(jù)隨開隨用、隨關(guān)隨停，又是固體和液體不加熱反應(yīng)，故可選擇啟普發(fā)生器的裝置；根據(jù)實驗原理制備FeCl₂?4H₂O，既要防二價鐵被氧化又要防二價鐵水解，實驗通過產(chǎn)生的CO₂排盡裝置中的空氣，防止Fe²⁺被氧化，而用濃鹽酸又會混有氯化氫氣體剛好可以抑制Fe²⁺的水解；
（3）根據(jù)實驗?zāi)康�，要將硬質(zhì)玻璃管的晶體通過加熱全部分解，生成的水蒸氣再用堿石灰來吸收，從而計算出水的量，關(guān)鍵是晶體是否全部分解，只有通過連續(xù)稱量加熱后硬質(zhì)玻璃管與固體總質(zhì)量，當(dāng)兩次稱量質(zhì)量幾乎相等才能說明分解完全，據(jù)此分析計算．

解答： 解：（1）由于二價鐵在空氣中易被氧化，則在蒸發(fā)、趁熱過濾過程中必須在濾液中加入少許洗凈的鐵塊，防止生成的氯化亞鐵被氧化，故答案為：在濾液中加入少許洗凈的鐵塊，防止生成的氯化亞鐵被氧化；
（2）根據(jù)隨開隨用、隨關(guān)隨停，又是固體和液體不加熱反應(yīng)，故可選擇啟普發(fā)生器的裝置；根據(jù)實驗原理制備FeCl₂?4H₂O，既要防二價鐵被氧化又要防二價鐵水解，實驗通過產(chǎn)生的CO₂排盡裝置中的空氣，防止Fe²⁺被氧化，而用濃鹽酸又會混有氯化氫氣體剛好可以抑制Fe²⁺的水解，所以選用濃鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳；
故答案為：ac；通過濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫抑制Fe²⁺的水解；
（3）根據(jù)實驗?zāi)康模�要將硬質(zhì)玻璃管的晶體通過加熱全部分解，生成的水蒸氣再用堿石灰來吸收，從而計算出水的量，關(guān)鍵是晶體是否全部分解，只有通過連續(xù)稱量加熱后硬質(zhì)玻璃管與固體總質(zhì)量，當(dāng)兩次稱量質(zhì)量幾乎相等才能說明分解完全，則W的數(shù)值應(yīng)為84.028；
通過以上數(shù)據(jù)得出，晶體質(zhì)量為85.097-82.112=2.985，加熱完全分解后剩余固體的質(zhì)量為84.028-82.112=1.916g，所以有：

18n

127

=

2.985-1.916

1.916

，解得n=3.94；
相對誤差為

3.94-4

4

×100%=-1.50%，故答案為：84.028；3.94；-1.50%．

點評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)實驗方案的評價以及相關(guān)計算等知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�、計算能力的考查，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，難度中等．