题目内容

【题目】FeCl3在工业生产中应用广泛,某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3。经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图及操作步骤如下:

请回答下列问题:

1)装置Ag管的作用是___;装置B中的试剂是___E处左方选用较粗玻璃管的原因是___;装置F中盛碱石灰干燥管的作用是___

2)检验装置的气密性;点燃A处的酒精灯。写出装置A中发生反应的离子方程式___

h中充满黄绿色气体时点燃D处铁屑下方的酒精灯。反应结束,将收集器h密封。

3)检验收集器h收集到的是FeCl3而木是FeCl2步骤是:①取收集器中的少量样品溶于少量浓盐酸,加水稀释,将溶液分为两份;②一份溶液检验出三价铁离子;③另一份溶液不能检验出二价铁离子。

①中盐酸的作用是___;②中检验出三价铁离子的离子方程式___。③检验无二价铁离子的方法是___

【答案】平衡压强,使浓盐酸顺利滴下 饱和氯化钠溶液 防止FeCl3凝华堵塞导管 吸收未反应的氯气;防止空气中的水蒸气进入收集装置 抑制FeCl3水解 Fe3++3SCN=Fe(SCN)3 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成

【解析】

本实验制备无水FeCl3A装置制取氯气,B装置除去氯气中混有的氯化氢,C装置进行干燥,可用浓硫酸,D装置中反应生成FeCl3,热易升华成气体进入E装置凝华成FeCl3固体,该实验需要无水环境,F装置用来吸收未反应的氯气同时防止空气进入。

1)装置A中生成气体,为了使分液漏斗中液体顺利滴下,加导管平衡压强,可使液体顺利滴下;B装置为了出去氯气中混有的氯化氢,用饱和氯化钠溶液;为了防止FeCl3堵塞导管,所以E处左方选用较粗玻璃管;根据分析可知F装置的作用是为了吸收未反应的氯气同时防止空气中的水蒸气进入收集装置,

故答案为:平衡压强,使浓盐酸顺利滴下;饱和氯化钠溶液;防止FeCl3凝华堵塞导管;吸收未反应的氯气;防止空气中的水蒸气进入收集装置;

2A装置制取氯气,浓盐酸和二氧化锰共热生成氯气,故离子反应方程式为:

3)三价铁会水解,所以需要加浓盐酸抑制其水解;检验三价铁常用KSCN溶液,离子方程式为:Fe3++3SCN=Fe(SCN)3;二价铁可用K3[Fe(CN)6]溶液检验;

故答案为:抑制FeCl3水解;Fe3++3SCN=Fe(SCN)3;滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;

练习册系列答案
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反应ICO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H1=49.8kJ·mol1

反应IICH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) H2=23.4kJ·mol1

反应III2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) H3

1)△H3=_____________kJ·mol1

2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通人等物质的量的CO2H2,发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是_______(填序号)。

A.容器内的混合气体的密度保持不变B.反应体系总压强保持不变

C.CH3OHCO2的浓度之比保持不变D.断裂3NAH-O键同时断裂2NAC=O

3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加人等物质的量的 CH3OCH3(g)H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:

物质

CH3OCH3(g)

H2O(g)

CH3OH(g)

浓度/mol·L1

1.6

1.6

0.8

此时 ___(填“>”“<”“=”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%= _____%

4)在某压强下,反应III在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO212 mol H2充入3 L的密闭容器中,10 min后反应达到平衡状态,则0-10 min内的平均反应速率V(CH3OCH3)=____

5)恒压下将CO2和氏按体积比1 3混合,在 不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。

其中:CH3OH的选择性=×100%

230℃CH3OH产率随温度升高而下降的原因是________

②在上述条件下合成甲醇的工业条件是_________

A. 230℃ B. 210℃ C.催化剂 CZT D.催化剂 CZ(Zr-1)T

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