题目内容

某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3·6H2O,并测定该废铁屑中铁的纯度,设计了下列实验装置图。A中放有m克废铁屑,烧杯中盛有过量的过氧化氢溶液。

完成下列问题:

(1)如何检查装置A的气密性:__________________。

(2)实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸,观察到的现象是__________________________;滴加盐酸时,发现反应速率较相同浓度盐酸与铁粉反应要快,其原因是________________________________________________________________。

(3)待A中的物质反应完成后,打开b,进行过滤,滤液过滤到盛有过氧化氢的烧杯中,发生反应的化学方程式为:________________________________。

(4)要从烧杯内溶液得到FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:_________________________________________________。

(5)实验室若没有过氧化氢,可用下列 _________试剂代替(填选项)。

A.过量稀硝酸         B.过量氯水          C.过量氨水         D.过量氢氧化钠溶液

(6)若要测废铁屑中铁的纯度,测出放出气体的体积V(已折算成标准状况,单位:L),则废铁屑的纯度为 _________(用m、V的代数式表示)。

(1)在分液漏斗中装入水,按图安装好装置,关闭活塞a、b,打开活塞c,可以看到分液漏斗内的水逐滴滴下,过一会儿,就不再继续下滴,且分液漏斗的末端可观察到一段水柱,说明A装置不漏气(其他合理答案同样给分)

(2)有气泡产生,溶液呈浅绿色  铁与杂质铜形成原电池反应,加快了反应速率

(3)2FeCl2+H2O2+2HCl====2FeCl3+2H2O

(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤;因为氯化铁是强酸弱碱盐,加热蒸干时,水解生成氢氧化铁和盐酸,HCl挥发,造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3·6H2O晶体

(5)B  (6)×100%

解析:(1)在分液漏斗中装入水,按图安装好装置,关闭活塞a、b,打开活塞c,可以看到分液漏斗内的水逐滴滴下,过一会儿,就不再继续下滴,且分液漏斗的末端可观察到一段水柱,说明A装置不漏气。(其他合理答案同样给分)

(2)有气泡产生,溶液呈浅绿色;铁与杂质铜形成原电池反应,加快了反应速率。

(3)2FeCl2+H2O2+2HCl====2FeCl3+2H2O

(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤;因为FeCl3是强酸弱碱盐,加热蒸干时,水解生成Fe(OH)3和盐酸,HCl挥发,造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3·6H2O晶体。

(5)B  (6)×100%

练习册系列答案
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三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3?6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,其实验步骤如下:A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3?6H2O晶体.填写下列空白:
(1)收集导管B处的气体可采用的方法是
用排水法或向下排空气法
用排水法或向下排空气法
.滴加盐酸时,发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快

(2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.发生反应的离子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O

(3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中

(4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你认为该实验存在的缺点可能有:
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯

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