题目内容
【题目】氯化亚铁是重要的还原剂。常用于检测硒,生产氯化铁、聚合氯化铝铁絮凝剂。制备FeCl2的方法有多种。已知:
请回答下列问题:
(1)在一定浓度的盐酸中,逐渐加入过量的铁屑,充分反应后,蒸发至出现晶膜,___、___固液分离,洗涤,快速干燥制得。
(2)如图,用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。
①图A是用干燥的Cl2和铁粉制取无水FeCl3的装置。硬质玻璃管和收集器用大口管连接的原因是____。
②装置B、C、D、E是用H2还原无水FeCl3制取FeCl2的装置。连接顺序为(可重复使用)___,仪器C中盛放的试剂是___。
(3)按如图所示装置,用162.5g无水氯化铁和225g氯苯,控制反应温度加热3h。冷却,分离提纯得到粗产品。反应为:2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl。
①仪器B的作用是___;C中倒挂漏斗的作用是___。
②反应的温度最好控制在132℃左右。则最佳的加热方式为___(填序号)。
A.直接用酒精灯加热 B.隔石棉网用酒精灯加热
C.水浴加热 D.油浴加热
③通过烧杯C现象变化可以监控氯化铁的转化率。若烧杯C中试剂为加有酚酞且含18gNaOH的溶液,则氯化铁转化率理论上达到或超过___%。
【答案】趁热过滤 冷却结晶 FeCl3熔沸点低,防止FeCl3冷凝时堵塞导管 BCDCE 碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠 冷凝回流 防止倒吸 D 90
【解析】
(1)在一定浓度的盐酸中,逐渐加入过量的铁屑,充分反应后,蒸发至出现晶膜,趁热过滤、冷却结晶、固液分离,洗涤,快速干燥制得FeCl2。故答案为:趁热过滤、冷却结晶;
(2)①用干燥的Cl2和铁粉制取无水FeCl3,硬质玻璃管和收集器用大口管连接的原因是FeCl3熔沸点低,防止FeCl3冷凝时堵塞导管。故答案为:FeCl3熔沸点低,防止FeCl3冷凝时堵塞导管;
②装置B、C、D、E是用H2还原无水FeCl3制取FeCl2的装置,B制取氢气,用C进行干燥,在D中H2还原无水FeCl3制取FeCl2,再经过C防止空气中水蒸汽进入D,最后E点燃末反应的氢气,连接顺序为:BCDCE,仪器C中盛放的试剂是碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠。故答案为:BCDCE;碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠;
(3)①2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,为确保实验过程中C6H5Cl不会大量损失,仪器B的作用是冷凝回流;反应中有HCl生成,极易溶于水,C中倒挂漏斗的作用是防止倒吸。故答案为:冷凝回流;防止倒吸;
②反应的温度最好控制在132℃左右,超过100℃,不能直接加热,也不能水浴加热,则最佳的加热方式为油浴加热。故答案为:D;
③n(HCl)=n(NaOH)==0.45mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,氯化铁转化率= =0.90,则氯化铁转化率理论上达到或超过90%。故答案为:90。
【题目】天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)是获取锶元素的各种化合物的主要原料。请回答下列问题:
(1)利用焰色反应可以定性鉴别某些金属盐。灼烧SrSO4时,锶的焰色为_____(填标号)。 A.洋红色 B.浅紫色 C.黄绿色 D.淡蓝色
(2)硫化锶(SrS)可用作发光涂料的原料,SrSO4和碳的混合粉末在隔绝空气下高温焙烧可生成硫化锶和一种还原性气体, 该反应的化学方程式____________________________。
(3)已知:25℃时,K sp(SrSO4)=3.2×10-7,K sp(SrCO3)=1.1×10-10。SrSO4的粉末与Na2CO3溶液混合加热、充分搅拌可生成硫酸钠和碳酸锶,若转化完成时恢复到25℃,混合液中c(CO)=1.0×10-3mol/L,则c(SO)=______________________。
(4)以天青石生产Sr(OH)2·xH2O的工艺如下:
已知: Sr(OH)2 、Ca(OH)2在水中的溶解度如下表:
温度/(℃) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
溶解度(g) | Sr(OH)2 | 0.91 | 1.77 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 91.2 |
Ca(OH)2 | 0.19 | 0.17 | 0.14 | 0.12 | 0.09 | 0.08 |
①滤渣2为混有CaCO3的SrCO3,写出反应1生成SrCO3的化学方程式______________。
②固体3 “加热水浸”是为了获得较纯净的Sr(OH)2溶液/span>,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,滤渣5的主要成分是______(填化学式),“趁热过滤”的目的是_________________________________。
③“操作6”主要有:________________、过滤、洗涤、干燥。
④取m g纯净Sr(OH)2·x H2O产品溶于水,加入过量Na2CO3溶液后过滤、洗涤、干燥后,得到n g滤渣,则x=__________(用含m、n的式子表示)。