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氯化亚铁具有独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理.某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2+)的还原性.某同学选择下列装置用氯化
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氯化亚铁具有独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理.某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2+)的还原性.
某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置不可以重复使用).查阅资料知,氯化铁遇水剧烈水解,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl.
(1)实验开始前应先检查装置的气密性,请叙述装置A气密性检验的方法:___
(2)气流从左至右,装置接口连接顺序是a___
(3)装置C中干燥管中所盛试剂的名称是:___,作用是:___
(4)装置C中酒精灯的作用是:___
(5)为了测定氯化亚铁的质量分数,某同学进行了如下实验:
称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g,配成溶液,用1.00mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点.(已知还原性Fe2+>Cl-)滴定结果如表所示:
①写出滴定过程中所发生的2个离子方程式:___
②样品中氯化亚铁的质量分数为___.
某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置不可以重复使用).查阅资料知,氯化铁遇水剧烈水解,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl.
(1)实验开始前应先检查装置的气密性,请叙述装置A气密性检验的方法:___
(2)气流从左至右,装置接口连接顺序是a___
(3)装置C中干燥管中所盛试剂的名称是:___,作用是:___
(4)装置C中酒精灯的作用是:___
(5)为了测定氯化亚铁的质量分数,某同学进行了如下实验:
称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g,配成溶液,用1.00mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点.(已知还原性Fe2+>Cl-)滴定结果如表所示:
滴定次数 | 标准溶液的体积 | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 1.04 | 25.03 |
2 | 1.98 | 25.99 |
3 | 3.20 | 25.24 |
②样品中氯化亚铁的质量分数为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)装置气密性的检验,利用长颈漏斗检验使用注水法,加入水形成一段水柱且保持不变,关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变,说明装置气密性良好,
故答案为:关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变,说明装置气密性良好;
(2)装置的连接顺序是利用装置A生成氢气通过浓硫酸干燥后通入装置D中的玻璃管中加热反应,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl,剩余氢气通过装置C点燃处理,气流从左至右,装置接口连接顺序是a b c e f d,
故答案为:a b c e f d;
(3)装置C中碱石灰或生石灰吸收生成的氯化氢,故C中干燥管应盛放碱石灰作用除去HCl、并防止空气中水的进入,
故答案为:碱石灰或生石灰,除去HCl、并防止空气中水的进入;
(4)装置A先制备氢气,但有杂质水,选择除杂试剂(干燥),已知氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl,制备FeCl2,而氯化铁遇水剧烈水解,应注意前后都要防水进入,后考虑有尾气,进行尾气处理,尾气两种未反应完全的氢气与HCl,装置C中酒精灯的作用为燃烧H2,防止污染空气,
故答案为:燃烧H2,防止污染空气;
(5)图表数据分析可知第三次滴定数值误差太大离子物质的量舍去,依据第一次和第二次滴定结果计算高锰酸钾溶液的平均体积,V=
ml=24ml,结合氧化还原反应定量关系计算,MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,
设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y,Fe2+为ymol,Cl-为(3x+2y)mol
+
=1.00mol•L-1×0.024L
162.5x+127y=5.435
解得x=0.01mol,y=0.03mol,
计算得到氯化亚铁的质量分数=
×100%=70.1%,
故答案为:70.1%.
故答案为:关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变,说明装置气密性良好;
(2)装置的连接顺序是利用装置A生成氢气通过浓硫酸干燥后通入装置D中的玻璃管中加热反应,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl,剩余氢气通过装置C点燃处理,气流从左至右,装置接口连接顺序是a b c e f d,
故答案为:a b c e f d;
(3)装置C中碱石灰或生石灰吸收生成的氯化氢,故C中干燥管应盛放碱石灰作用除去HCl、并防止空气中水的进入,
故答案为:碱石灰或生石灰,除去HCl、并防止空气中水的进入;
(4)装置A先制备氢气,但有杂质水,选择除杂试剂(干燥),已知氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl,制备FeCl2,而氯化铁遇水剧烈水解,应注意前后都要防水进入,后考虑有尾气,进行尾气处理,尾气两种未反应完全的氢气与HCl,装置C中酒精灯的作用为燃烧H2,防止污染空气,
故答案为:燃烧H2,防止污染空气;
(5)图表数据分析可知第三次滴定数值误差太大离子物质的量舍去,依据第一次和第二次滴定结果计算高锰酸钾溶液的平均体积,V=
25.03-1.04+25.99-1.98 |
2 |
设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y,Fe2+为ymol,Cl-为(3x+2y)mol
y |
5 |
3x+2y |
5 |
162.5x+127y=5.435
解得x=0.01mol,y=0.03mol,
计算得到氯化亚铁的质量分数=
0.03mol×127g/mol |
5.435g |
故答案为:70.1%.
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