Question

2．無(wú)水三氯化鐵易升華，有強(qiáng)烈的吸水性，是一種用途比較廣泛的鹽．
（1）實(shí)驗(yàn)室中可將FeCl₃溶液蒸發(fā)（濃縮）、冷卻（結(jié)晶）、過(guò)濾、洗滌干燥得FeCl₃•6H₂O；再將FeCl₃•6H₂O在HCl的氣氛中加熱脫水，得到無(wú)水FeCl₃．
（2）室溫時(shí)在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為2.7時(shí)，F(xiàn)e³⁺開(kāi)始沉淀；當(dāng)溶液pH為4時(shí)，c（Fe³⁺）=1.1×10^-6mol•L^-1（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=1，.1×10^-36）．
（3）利用工業(yè)FeCl₃制取純凈的草酸鐵晶體[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]的實(shí)驗(yàn)流程所示：

①為抑制FeCl₃水解，溶液X為（濃）鹽酸．
②上述流程中FeCl₃能被異丙醚萃取，其原因是FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；檢驗(yàn)萃取、分液后所得水層中是否含有Fe³⁺的方法是取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺．
③所得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O需用冰水洗滌，其目的是除去雜質(zhì)、減少草酸鐵晶體的溶解損耗．
④為測(cè)定所得草酸鐵晶體的純度，實(shí)驗(yàn)室稱(chēng)取a g樣品，加硫酸酸化，用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于如圖所示儀器甲（填“甲”或“乙”）中；下列情況會(huì)造成實(shí)驗(yàn)測(cè)得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O含量偏低的是c．
a．盛放KMnO₄的滴定管水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
b．滴定管滴定前尖嘴部分有氣泡，滴定后消失
c．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵人員占得到溶質(zhì)固體可以通過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到晶體，在氯化氫氣流中加熱失去結(jié)晶水，抑制鐵離子的水解得到固體氯化鐵；
（2）根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH）計(jì)算；
（3）①酸化FeCl₃用鹽酸酸化，不引入雜質(zhì)；
②萃取是利用溶質(zhì)在不同溶劑中的溶解度差異分離提取物質(zhì)的一種方法，能萃取說(shuō)明FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；檢驗(yàn)Fe³⁺用KSCN溶液效果最好；
③洗滌是除去沉淀表面雜質(zhì)，冰水是減少沉淀溶解損失；故答案為：除去雜質(zhì)、減少草酸鐵晶體的溶解損耗；
④KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)置于酸式滴定管中；根據(jù)高錳酸鉀的量計(jì)算草酸的含量，
a．沒(méi)有潤(rùn)洗導(dǎo)致高錳酸鉀濃度低消耗體積多；
b．讀數(shù)高錳酸鉀體積多；
c．讀數(shù)體積偏小，結(jié)果偏低．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室中可將FeCl₃溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到氯化鐵晶體FeCl₃•6H₂O，將FeCl₃•6H₂O在HCl的氣氛中加熱，抑制鐵離子水解脫水得到無(wú)水FeCl₃．
故答案為：蒸發(fā)（濃縮）、冷卻（結(jié)晶）；將FeCl₃•6H₂O在HCl的氣氛中加熱脫水；
（2）溶液pH為4時(shí)，c（OH）=10^-10，根據(jù)Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH），可知c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）{\;}_{3}]}{{c}^{3（}OH）}$=$\frac{1.1×10{\;}^{-36}}{1{0}^{-10×3}}$mol/L=1.1×10^-6 mol/L，
故答案為：1.1×10^-6；
（3）①酸化FeCl₃用鹽酸酸化，不引入雜質(zhì)，且抑制鐵離子的水解，
故答案為：（濃）鹽酸；
②萃取是利用溶質(zhì)在不同溶劑中的溶解度差異分離提取物質(zhì)的一種方法，能萃取說(shuō)明FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；檢驗(yàn)Fe³⁺用KSCN溶液效果最好，
故答案為：FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液變紅，則含有Fe³⁺；
③洗滌是除去沉淀表面雜質(zhì)，冰水是減少沉淀溶解損失，
故答案為：除去雜質(zhì)、減少草酸鐵晶體的溶解損耗；
④KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)置于酸式滴定管中；
a．沒(méi)有潤(rùn)洗導(dǎo)致高錳酸鉀濃度低消耗體積多，偏高；
b．讀數(shù)高錳酸鉀體積多，偏高；
c．讀數(shù)體積偏小，結(jié)果偏低，正確；
故答案為：甲；c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鹽類(lèi)水解鹽類(lèi)分析，草酸鐵晶體[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]的制備，涉及試驗(yàn)流程問(wèn)題，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析處理，難度中等．