Question

【題目】現有一份含有FeCl3和FeCl2固體混合物，為測定各成分的含量進行如下兩個實驗：

實驗1：① 稱取一定質量的樣品，將樣品溶解；

② 向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，產生沉淀；

③ 將沉淀過濾、洗滌、干燥得到白色固體17.22 g。

實驗2：① 稱取與實驗1中相同質量的樣品，將樣品溶解；

② 向溶解后的溶液中通入足量的Cl2；

③ 再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到紅褐色沉淀；

④ 將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒，到質量不再減少，得到固體物質4g。

回答下列問題：

（1）溶解過程中所用到的玻璃儀器有___________________。

（2實驗室保存FeCl2溶液時通常會向其中加入少量試劑_____________和_____________。

（3）實驗2通入足量Cl2的目的是_____________；涉及的化學反應的離子方程式是____________________。

（4檢述實驗2的步驟④中沉淀已經洗滌干凈的方法是_____________。

（5）加熱FeCl3溶液，并將溶液蒸干時，通常不能得到FeCl3固體，請以平衡的觀點解釋其原因（方程式與文字相結合來說明）______________________。

（6）FeCl3溶液可以用于止血，主要是因為FeCl3溶液能使血液聚沉，這涉及膠體的特性。以下關于膠體的說法不正確的是_____________。

A．膠體粒子能透過濾紙，但不能透過半透膜

B．膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，故在電場作用下會產生電泳現象

C．向Fe（OH）3膠體可以產生丁達爾效應，CuSO4溶液、水等分散系不能產生丁達爾效應

D．向Fe（OH）3膠體中滴加硫酸，會先出現紅褐色沉淀，隨后沉淀消失

E．在蛋白質溶液中加入稀的CuSO4溶液，可使蛋白質鹽析

（7）通過實驗所得數據，計算固體樣品中FeCl3和FeCl2的物質的量之比為_________。

Answer 1

【答案】（1）燒杯、玻璃棒

（2）稀鹽酸 鐵粉

（3）將Fe2+全部轉化為Fe3+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－

（4）取少量最后一次的洗滌液于試管中，向試管中溶液滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，如未出現白色沉淀說明已洗凈

（5）FeCl3 在水中存在如下平衡 FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl，在加熱條件下，由于HCl易揮發，生成物濃度減小，導致平衡不斷向右移動，故最后不能得到FeCl3 固體

（6）E（7）2：3

【解析】

試題分析：（1）溶解所用到的儀器為燒杯、玻璃棒；（2）FeCl2易被空氣中的氧氣氧化成FeCl3，向溶液中加入少量鐵粉，使FeCl3重新轉化為FeCl2；為了防止FeCl2溶液水解，常加入鹽酸，抑制其水解，防止其變質；（3）Cl2將FeCl2氧化生成FeCl3：Cl2+2FeCl2=2FeCl3，實質為2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－；（4）解答此問時，首先要明確沉淀吸附了什么雜質，由于氯化鈉和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，因此沉淀吸附的雜質是Na+、Cl-，檢驗沉淀是否洗滌干凈，只要檢驗洗滌后的溶液中是否含有Na+、Cl-中的一種就可以，如果最后一次的洗滌液仍然有氯化鈉，加入硝酸銀溶液就會出現沉淀，反之，說明溶液中沒有氯化鈉；（5）因為FeCl3易水解，且HCl易揮發，加熱促進了FeCl3水解及HCl的揮發，所以不能得到FeCl3固體；（6）A、膠體粒子直徑介于1～100nm之間，因此能透過濾紙，但不能透過半透膜，A正確；B、膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，因此在電場作用下會移向陰極或陽極，產生電泳現象，B正確；C、向Fe（OH）3膠體可以產生丁達爾效應，CuSO4溶液、水等分散系不能產生丁達爾效應，C正確；D、，向膠體中加入少量的酸、堿、鹽，會中和膠體所帶的電荷，使膠體發生聚沉，所以向Fe（OH）3膠體中滴加硫酸，會先出現紅褐色Fe（OH）3沉淀，但過量的硫酸還會和Fe（OH）3沉淀發生反應生成硫酸鐵，D正確；E、CuSO4屬于重金屬鹽，能使蛋白質變性，而非鹽析，E不正確；（7）先由計算實驗①所得AgCl的n為mol = 0.12mol，實驗②所得Fe2O3的n為mol = 0.025mol，設FeCl3和FeCl2的物質的量分別為x mol、y mol，依據Cl、Fe守恒3x mol+2y mol=0.12 mol，x mol+y mol=0.025 mol×2，解得x = 0.02，y = 0.03，則固體樣品中FeCl3和FeCl2的物質的量之比為為2∶3。