Question

如下图，为用废铁屑(内含少量Cu等不发生反应的杂质)制FeCl₃·6H₂O的装置，A中放有废铁屑，烧杯中盛有过量稀硝酸，实验时打开a，关b，从分液漏斗向A中滴加过量稀盐酸，反应后溶液显浅绿色，再打开b，过滤，将烧杯内溶液倒入蒸发皿，加热、蒸发、冷却、结晶，即得FeCl₃·6H₂O晶体。

完成下列问题：

(1)A中发生反应的离子方程式：______________________、___________________________，?B导管产生的气体是________________。

(2)A中反应速率比同浓度盐酸与纯铁反应要快，其原因是__________________________。

(3)烧杯内稀硝酸过量的目的是_________________________________________________。

(4)a在实验过程中都必须打开，除为了排除产生的气体外，另一目的是_________________。

(5)用降温结晶的方法制FeCl₃·6H₂O晶体，而不能直接蒸干制得晶体的原因是___________。

Answer 1

(1)Fe+2H⁺Fe²⁺+H₂↑   Fe₂O₃+6H⁺2Fe³⁺+3H₂O  H₂

(2)Fe与Cu组成原电池

(3)将Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺

(4)保持A内外气压相等，使A中溶液顺利滴入烧杯中

(5)加热蒸干Fe³⁺水解程度增大，会生成Fe(OH)₃等杂质

解析：(1)Fe+2H⁺Fe²⁺(浅绿色)+H₂↑，题目暗示还有两个反应，而Cu不反应(不发生反应的杂质)，只能是废铁屑中铁锈(Fe₂O₃)：Fe₂O₃+6H⁺2Fe³⁺+3H₂O。

(2)废铁屑反应快，原因是废铁屑与Cu可形成原电池。

(3)稀HNO₃是强氧化剂，过量是为了将Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺，防止多余的Fe²⁺进入FeCl₃溶液中。

(4)保持容器A内外压强相等，这样A中溶液才能顺利滴入烧杯内。

(5)若加热蒸干，因Fe³⁺水解程度增大，使制得的晶体中含Fe(OH)₃等杂质。