Question

【題目】三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的化學(xué)試劑．同學(xué)們利用廢鐵屑（含少量銅雜質(zhì)）來(lái)探究制備FeCl36H2O的方法，同學(xué)甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：A中放有廢鐵屑，燒杯中盛有足量的稀硝酸，實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開a并關(guān)閉b，用分液漏斗向A中加入過(guò)量的鹽酸充分反應(yīng)，此時(shí)溶液呈淺綠色；再打開b進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾結(jié)束后，取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱，蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解，再降溫結(jié)晶得FeCl36H2O晶體． 填寫下列空白：
（1）滴加鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率較之鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快，其原因是 ．
（2）燒杯內(nèi)放過(guò)量稀HNO3的原因是（用離子方程式表示）．
（3）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧夾a都必須打開，除為排出產(chǎn)生的氣體外，另一個(gè)目的是 ．
（4）乙同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，他是用空燒杯盛接濾液，加入適當(dāng)?shù)脑噭�，然后在HC1的氣流中、一定溫度下蒸發(fā)、濃縮、降溫結(jié)晶而得到純凈的FeCl36H2O，你認(rèn)為加入的試劑可以是 ． （填序號(hào)） ①適量氯氣 ②適量過(guò)氧化氫和稀鹽酸
③酸性高錳酸鉀溶液 ④氫氧化鈉溶液．

Answer 1

【答案】
（1）廢鐵屑中的不溶性雜質(zhì)與Fe在鹽酸中構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率
（2）3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O
（3）使裝置內(nèi)部與外界大氣相通，便于A中液體流下
（4）①②
【解析】解：實(shí)驗(yàn)的目的是制備FeCl36H2O，由裝置圖可知，在A中，廢鐵屑與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，經(jīng)過(guò)濾可分離出銅，氯化亞鐵和過(guò)量的鹽酸流入燒杯中，硝酸將氯化亞鐵氧化生成氯化鐵，經(jīng)蒸發(fā)濃縮反應(yīng)液，蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解，再降溫結(jié)晶得FeCl36H2O晶體，（1）廢鐵屑（含少量銅雜質(zhì)）加鹽酸后，Cu與鐵形成Fe﹣Cu原電池使反應(yīng)速率加快， 所以答案是：廢鐵屑中的不溶性雜質(zhì)與Fe在鹽酸中構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率；（2）過(guò)量的稀HNO3保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+；反應(yīng)的離子方程式是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O，
所以答案是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O；（3）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧夾a都必須打開，則裝置與大氣相同，使分液漏斗中的酸可滴入A中，
所以答案是：使裝置內(nèi)部與外界大氣相通，便于A中液體流下；（4）把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，同時(shí)不能引入雜質(zhì)，所以選用適量過(guò)氧化氫和稀鹽酸，或用雙氧水，
所以答案是：①②．