Question

【题目】氯化铁可用作金属蚀刻、有机合成的催化剂，研究其制备及性质是一个重要的课题。

(1)氯化铁晶体的制备：

①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有________，仪器丙的作用为_________。

②为顺利达成实验目的，上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为_______________。

③反应结束后，将乙中溶液边加入_____________，边进行加热浓缩、______、过滤、洗涤、干燥即得到产品。

(2)氯化铁的性质探究：

某兴趣小组将饱和FeC13溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧，在试管底部得到固体。为进一步探究该固体的成分设计了如下实验。（查阅文献知：①FeC13溶液浓度越大，水解程度越小 ②氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃ ，易升华，气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2③ FeC12熔点670℃)

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K , 充入氮气	D中有气泡产生	①充入N2的原因________
关闭K, 加热至600℃，充分灼烧固体	B中出现棕黄色固体	②产生现象的原因__________
实验结束，振荡C静置	③___________	④________________（用相关的方程式说明）
⑤结合以上实验和文献资料，该固体可以确定的成分有______________________。

Answer 1

【答案】 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- 吸收多余的氯气 关闭弹簧夹1和3，打开弹簧夹2；待铁粉完全溶解后打开弹簧夹1和3，关闭弹簧夹2 浓盐酸 冷却结晶 排出装置内的空气 FeC13易升华 溶液分层，上层接近无色，下层橙红色 2FeCl32FeCl2+Cl2 、2Br-+Cl2=Br2+2Cl- FeCl3、FeCl2、Fe2O3

【解析】本题考查实验设计方案的评价，（1）①装置甲制取氯气，装置乙发生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，利用氯气的强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式为：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；氯气有毒，作为尾气必须除去，除去氯气常用氢氧化钠溶液，因此丙装置中盛放NaOH的作用是除去多余尾气；②为了实验顺利进行，铁和盐酸先充分反应，待铁全部溶解后，再通入氯气，因此操作是：关闭弹簧夹1和3，打开弹簧夹2，待铁粉完全溶解后，打开弹簧夹1和3，关闭弹簧夹2；③Fe3＋易水解，为防止水解，边加入浓盐酸，边进行加热浓缩、冷却结晶、过滤；（2）①充入氮气的目的是排除装置中的空气，防止干扰实验；②棕黄色固体是FeCl3，根据信息，FeCl3易升华，A中FeCl3由固体转化成气体，在B装置中遇冷凝结为固体；③FeCl3受热分解成FeCl2和Cl2，Cl2与KBr反应生成Br2，Br2易溶于有机溶剂，现象是：溶液分层，上层接近无色，下层橙红色；④2FeCl32FeCl2+Cl2，2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－；⑤根据上述现象和资料推出含有的物质是FeCl3、FeCl2、Fe2O3。