题目内容
【题目】FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下：
| C6H5Cl(氯苯） | C6H4Cl2(二氯苯） | FeCl3 | FeCl2 |
溶解性 | 不溶于水，易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯， 易溶于乙醇，易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | 易升华 | |
沸点/℃ | 132 | 173 | ||
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下：
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向，上述仪器的连接顺序为_________（填字母，装置可多次使用）；C中盛放的试剂是_____________。
③该制备装置的缺点为________________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置，在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在一定范围加热3h，冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的名称是__________。
②反应结束后，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、洗涤、干燥后，得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____，回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL，量取25.00mL所配溶液，用0.40mol/LNaOH溶液滴定，终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL，则氯化铁的转化率为__________。
④为了减少实验误差，在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有：________（写出一点即可）。
【答案】H2+2FeCl3
2FeCl2+2HCl BACDCE（或BCDCE） 碱石灰 氯化铁易升华导致导管易堵塞 球形冷凝管 苯 蒸馏滤液，并收集沸点132℃的馏分 78.4％ 反应开始前先通N2一段时间，反应完成后继续通N2一段时间；在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙（或P2O5或硅胶）的球形干燥管
【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2，B装置用锌和稀盐酸制备H2，A装置用来除去氢气中的氯化氢，C装置用来干燥氢气，可以盛放碱石灰，D装置H2还原FeCl3，再用C装置吸收反应产生的HCl，最后用E点燃处理未反应的氢气；
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华，蒸气遇冷发生凝华分析；
(2)①根据仪器结构判断其名称；
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品，根据物质的熔沸点和溶解性可知，可以用苯洗涤；根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl，据此答题；
③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl，结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3，最终计算FeCl3的转化率；
④FeCl3、FeCl2易吸水，反应产生的HCl会在容器内滞留。
(1)①H2具有还原性，可以还原无水FeCl3制取FeCl2，同时产生HCl，反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl；
②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2，装置连接顺序：首先是使用B装置，用锌和稀盐酸制备H2，所制H2中混有HCl和H2O（g），再用A装置用来除去氢气中的氯化氢，然后用C装置干燥氢气，C装置中盛放碱石灰，再使用D装置使H2还原FeCl3，反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收，未反应的H2通过装置E点燃处理，故按照气流从左到右的顺序为BACDCE；也可以先使用B装置制取H2，然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气，然后通过D发生化学反应制取FeCl2，再用碱石灰吸收反应产生的HCl，最后通过点燃处理未反应的H2，故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE；
C中盛放的试剂是碱石灰，是碱性干燥剂，可以吸收HCl或水蒸气；
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华，蒸气遇冷发生凝华，导致导气管发生堵塞；
(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管；
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品，根据物质的熔沸点和溶解性可知，C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中，不溶于水，而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇，难溶于苯，所以洗涤时洗涤剂用苯；根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同，对滤液进行蒸馏，并收集沸点132℃的馏分，可回收C6H5Cl；
③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×
=0.0784mol，根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)= 0.0784mol×2=0.1568mol，n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol，所以氯化铁转化率为
×100%=78.4％；
④FeCl3、FeCl2易吸水，为防止B装置中的水蒸气进入A装置，导致FeCl2等吸水而变质，可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙（或P2O5或硅胶）的球形干燥管；同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应，同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留，可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气，反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。
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【题目】断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键 | H—H | Cl—Cl | O===O | C—Cl | C—H | O—H | H—Cl |
E/kJ·mol－1 | 436 | 247 | x | 330 | 413 | 463 | 431 |
请回答下列问题：
如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。
若图示中表示反应 H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝__________。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为___________________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为______________。
