题目内容

【题目】实验室利用如下装置制取氯化铁粉末,已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶化合物FeCl36H2O = FeCl3·6H2O

1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序,各接口序号间用连接)_____

2)烧瓶A中反应的离子方程式为________,其中,氧化剂是________(填物质名称)

3B中反应的化学方程式是_____________

4)装置C的作用是_______________

5AB中的酒精灯应先点燃____(“A”“B”)的酒精灯,理由是__________

6)小明同学认为这套实验装置不完整,还须补充________装置。

【答案】 MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑ +2H2O 二氧化锰 2Fe+3Cl2 2FeCl3 吸收空气中的水分,防止生成的FeCl3变质 A 利用A中生成的Cl2将装置中的空气排尽 尾气吸收

【解析】

A装置为制备氯气装置,通过ED进行除杂净化,再和铁在B中反应,C装置是防止空气中的水蒸气进入无水氯化钙的干燥管,以此进行分析解答。

(1)A装置制备氯气①,气体分别通入E盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶除去氯气中的氯化氢接⑦,⑥和D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气接④,⑤,除杂干燥后和B装置中的铁反应接②,装置C防止空气中的水蒸气进入无水氯化钙的干燥管③, 从左到右顺序连接仪器应是⑦③;故答案为: ③;

(2)烧瓶A是用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的装置,反应的方程式为:MnO2+4HCl MnCl2 +2H2O+ Cl2,在此反应中MnO2MnCl2Mn元素的化合价降低了,所以氧化剂为MnO2,此反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑ +2H2O;答案:MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑ +2H2O;二氧化锰;
3B中反应是铁和氯气的反应,反应生成氯化铁,化学方程式为3Cl2+2Fe2FeCl3;故答案为: 3Cl2+2Fe2FeCl3

4)装置C是装无水氯化钙的干燥管,可以防止空气的水蒸气进入B装置中,防止生成的FeCl3变质,答案:吸收空气中的水分,防止生成的FeCl3变质;

(5)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;故答案为:A;使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(6)氯气有毒,污染环境,所以不能排放到空气中,所以这套实验装置不完整,应安装尾气处理装置;答案:尾气吸收。

练习册系列答案
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【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂,对病毒的去除率可达99.95%。已知K2FeO4在低于常温的碱性环境中稳定,酸性条件下,其氧化性强于KMnO4Cl2等。某小组设计制备K2FeO4并测定其纯度的实验步骤如下:

I.制备次氯酸钾。在搅拌和冰水浴条件下,将Cl2通入浓KOH溶液,同时补加一定量KOH,产生了大量白色沉淀,抽滤后得到浓KClO滤液。

II.制备高铁酸钾(装置如图)

碱性条件下,向如图装置加入上述浓KClO 溶液与冰水浴磁子搅拌Fe(NO3)3;饱和溶液,反应一段时间,得到紫黑色溶液和大量白色沉淀,抽滤分离,用冰盐浴进一步冷却滤液得到K2FeO4粗品。

III.测定高铁酸钾样品的纯度。取0.300g上述步骤制备的K2FeO4样品于锥形瓶,在强碱性溶液中,用过量CrO2-FeO42-反应生成 CrO42-Fe(OH)3。稀硫酸酸化后加入指示剂,以0.150mol/L(NH)2Fe(SO4)2标准溶液滴定 Cr(VI) Cr3+,终点消耗 20.0mL

(1)步骤I制备次氯酸钾的化学方程式为_____补加一定量KOH”的目的除了与过量Cl2继续反应生成更多KClO外,还在步骤II中起到___________的作用。

(2)根据 K2FeO4理论合成产率与合成条件响应曲面投影图(见图,虚线上的数据表示K2FeO4的理论合成产率),步骤II中控制的条件应是:温度______ (序号,下同),反应时间_____________

a.0.0~5.0℃ b.5.0~10℃ c.10~15℃ d.40~50 min e.50~60 min f.60~70 min

(3)步骤II中,为了避免副产物K3FeO4的产生,Fe(NO3)3饱和溶液应放在仪器A中,A的名称是________;写出实验刚开始时生成FeO42-的离子方程式________

(4)根据步骤皿I的测定数据,计算高铁酸钾样品纯度为_____(保留3位有效数字)

(5)为探究酸性条件下FeO42-氧化性强弱,甲同学取步骤II所得K2FeO4粗品加入到少量盐酸中,观察到产生黄绿色气体,经检验气体为Cl2。该现象能否证明酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2,并说明理由_______________________________

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