Question

【題目】實驗室里用下圖所示儀器和藥品制取純凈的無水氯化鐵。圖中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口，接口的彎曲和伸長部分未畫出，其中⑤、⑥所用為雙孔塞，

根據要求回答下列問題:

（1）如果規定氣體從左向右流動，上述各儀器裝置的正確連接順序是（填裝置的序號）：

③→______→______→_______→_______→_______。

（2）裝置④的作用是_______________。

（3）實驗開始時，應首先______________；實驗結束時，應先熄滅裝置__________處的酒精燈。該實驗條件下生成的氯化鐵呈煙狀，且易水解，為便于收集，需要在__________和__________（填裝置序號）之間增加裝置⑦，該裝置中燒杯里的液體可以是___________。

（4）在裝置⑤的燒瓶中，發生反應的化學方程式為__________________。

（5）可用離子交換和滴定的方法測定FeCl3的純度：稱取0.68g的FeCl3樣品，溶解后先進行陽離子交換預處理，再通過含有飽和OH―的陰離子交換柱，使Cl―和OH―發生交換。交換完成后，流出溶液中的OH―用0.4000 mol/L的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸30.00 mL。則該樣品中FeCl3的質量分數為___________%。

（6）設計一個簡單實驗，證明裝置①的硬質玻璃管中有少量的鐵未能與Cl2發生反應（寫出實驗操作及相關實驗現象）_________________。

Answer 1

【答案】（1）⑤④②①⑥；

（2）除去Cl2中的HCl氣體，防止生成FeCl2；

（3）檢驗裝置的氣密性（1分）；①；①⑥；冰水（或冷水）；

（4）4NaCl+4H2SO4(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+4NaHSO4+2H2O或

4NaCl+2H2SO4(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O；

（5）95.6；（6）將硬質玻璃管內的固體物質溶于蒸餾水中，充分攪拌，向所得溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成。

【解析】

試題分析：（1）首先制備氯氣，氯氣中含有HCl和水蒸氣，HCl會干擾實驗，水蒸氣造成FeCl3潮解，必須除去，先通過飽和食鹽水，再通過濃硫酸，然后是反應，收集FeCl3，同時防止空氣中水蒸氣的進入和尾氣的處理，因此連接順序是③⑤④②①⑥；(2)Cl2＋H2OHCl＋HClO，飽和食鹽水可以降低，氯氣的溶解，吸收氯化氫，因此裝置④作用是除去氯氣中混有HCl氣體，防止生成FeCl2；(3) 因為制取氯氣，因此需要先檢驗裝置的氣密性，反應結束后，先熄滅裝置①的酒精燈，讓FeCl3在氯氣的氛圍中冷卻；反應⑦的作用是收集FeCl3，同時防止外來水蒸氣的進入，因此應放在①⑥之間，FeCl3常溫下為固態，為了增強冷卻效果，應放在冷水或冰水中；(4)先制備HCl，利用NaCl和濃硫酸受熱制備HCl，然后MnO2和HCl反應生成氯氣，因此反應方程式為：4NaCl+4H2SO4(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+4NaHSO4+2H2O或4NaCl+2H2SO4(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O；（5）根據電荷守恒，n(OH－)=n(Cl－)，因此有n(FeCl3)=30×10－3×0.4/3mol=4×10－3mol，質量分數為4×10－3×162.5/0.68×100%=96%或95.6%；(6)發生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，檢驗Fe2＋，具體操作是：將硬質玻璃管內的固體物質溶于蒸餾水中，充分攪拌，向所得溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成。