Question

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。

(1)要確定鐵的某氯化物FeCl_x的化學(xué)式，可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeCl_x樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH^－的陰離子交換柱，使Cl^－和OH^－發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的鹽酸滴定，滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeCl_x中x的值：__________________(列出計(jì)算過程)。

(2)現(xiàn)有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，則該樣品中FeCl₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為__________。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl₂可用鐵粉和__________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl₃可用鐵粉和__________反應(yīng)制備。

Answer 1

答案　(1)n(Cl)＝0.025 0 L×0.40 mol·L^－1＝0.010 mol

0．54 g－0.010 mol×35.5 g·mol^－1＝0.185 g

n(Fe)＝0.185 g/56 g·mol^－1≈0.003 3 mol

n(Fe)∶n(Cl)＝0.003 3∶0.010≈1∶3，x＝3

(2)0.10　鹽酸　氯氣

解析　解答此題的關(guān)鍵是明確陰離子交換柱交換出的OH^－的物質(zhì)的量等于Cl^－的物質(zhì)的量，從而求出FeCl_x中x的值。

(1)首先明確陽離子交換柱和陰離子交換柱的作用，根據(jù)離子等量交換，溶液中OH^－的物質(zhì)的量等于FeCl_x中Cl^－的物質(zhì)的量。通過中和滴定知n(OH^－)＝n(H^＋)＝0.40 mol·

L^－1×25.0×10^－3 L＝0.010 mol，故n(Cl^－)＝0.010 mol。

FeCl_x中Fe元素的質(zhì)量為0.54 g－35.5 g·mol^－1×0.010 mol＝0.185 g

FeCl_x中Fe元素與Cl元素的物質(zhì)的量之比為∶0.010 mol≈1∶3，故x＝3。

(2)根據(jù)題意可設(shè)該混合物的組成為FeCl_2.1，利用十字交叉法可得樣品中FeCl₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.10。注意制備FeCl₂選用弱氧化劑，制備FeCl₃選用強(qiáng)氧化劑。