Question

【題目】氯化亞鐵具有獨有的脫色能力，適用于染料、染料中間體、印染、造紙行業的污水處理。某課題小組設計如下方案制備氯化亞鐵并探究氯化亞鐵（Fe2+）的還原性。

某同學選擇下列裝置用氯化鐵制備少量氯化亞鐵（裝置不可以重復使用）。

查閱資料知：氯化鐵遇水劇烈水解，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl。

（1）實驗開始前應先檢查裝置的氣密性，請敘述裝置A氣密性檢驗的方法： 。

（2）氣流從左至右，裝置接口連接順序是：

a→ （ ）→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）

（3）裝置C中干燥管中所盛試劑為堿石灰，其作用是： 、

用上述方法制得的氯化亞鐵中可能含有氯化鐵，某同學設計了如下實驗，測定樣品中鐵元素的質量分數x．請按要求回答下列問題：

(4)反應③的離子方程式為__ ___．

(5)若3次平行滴定實驗，平均消耗c mol/L KMnO4溶液的體積為d mL，則樣品中鐵元素的質量分數(化簡代數式)x=_____________；若樣品溶解仍使用鹽酸而不改用稀硫酸，則所得樣品中鐵元素的質量分數將(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)____ _________．

Answer 1

【答案】（14分）

（1）關閉活塞，向長頸漏斗內注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良好

（2）b c e f d

（3）堿石灰或生石灰（1分） 除去HCl、并防止空氣中不的進入

（5）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（6） 偏大（1分）

【解析】

試題分析：（1）裝置氣密性的檢驗，利用長頸漏斗檢驗使用注水法，加入水形成一段水柱且保持不變，關閉活塞，向長頸漏斗內注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良好；

（2）裝置的連接順序是利用裝置A生成氫氣通過濃硫酸干燥后通入裝置D中的玻璃管中加熱反應，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl，剩余氫氣通過裝置C點燃處理，氣流從左至右，裝置接口連接順序是a b c e f d；

（3）裝置C中堿石灰或生石灰吸收生成的氯化氫，故C中干燥管應盛放堿石灰作用除去HCl、并防止空氣中水的進入；

（4）反應③是加入M把鐵離子還原為亞鐵離子，最后用高錳酸鉀氧化滴定測定亞鐵離子的物質的量計算含量，加入的M為銅，反應的離子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

（5）若3次平行滴定實驗，平均消耗c mol/L KMnO4溶液的體積為d mL，物質的量為cmol/L×d×10-3L；依據反應的離子方程式，設亞鐵離子物質的量為x：

5Fe2++MnO4-+16H+=Mn2++5Fe3++8H2O

5 1

x cd×10-3mol

x=5 cd×10-3mol

250ml溶液中含鐵元素物質的量為5 cd×10-2mol

樣品中鐵元素的質量分數=×100%=；

若樣品溶解仍使用鹽酸而不改用稀硫酸，氯離子被高錳酸鉀氧化，消耗高錳酸鉀物質的量增大，則所得樣品中鐵元素的質量分數將偏大；