19.三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂。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,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B处的气体可采用的方法是________________________________________________________________________。

(2)滴加盐酸时,发现反应速率较盐酸与纯铁粉反应的要快,其原因是________________________________________________________________________。

(3)烧杯内盛放过量稀HNO3的原因是________________________________________________________________________,

反应的离子方程式是________________________________________________________________________。

(4)整个实验过程中,旋塞a都必须打开,除了为排出产生的气体外,另一个目的是________________________________________________________________________。

(5)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________________________________________________________________________。

解析:(1)从导管B处排出的气体是H2,可用向下排空气法或排水集气法收集。

(2)废铁屑中含有少量铜,Fe-Cu-稀盐酸三者构成原电池,加快了反应速率。

(3)Fe与盐酸反应产生的FeCl2溶液经过滤装置进入稀HNO3中,HNO3将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O

(4)实验时旋塞a必须打开,是使容器A中的压强和外界气压相等,便于装置A中的液体顺利流下。

(5)因FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,若将溶液直接蒸干,HCl挥发,上述平衡向正反应方向移动,FeCl3水解,则得不到三氯化铁晶体,故采用蒸发、浓缩、再降温结晶的方法制得FeCl3·6H2O。

答案:(1)排水集气法或向下排空气法

(2)废铁屑中有Cu杂质,形成了铜、铁原电池

(3)确保所有的Fe2+转化为Fe3+

3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O

(4)与大气相通,保证装置A中的液体顺利流下,便于过滤操作的顺利进行

(5)防止加热时FeCl3水解而得不到FeCl3·6H2O

17.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:

MmAn(s) mMn+(aq)+nAm(aq),Ksp=[Mn+]·[Am]n,称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(25℃)

难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.8×109
9.1×106
6.8×106
1.8×1011

实验步骤如下:

①往100 mL 0.1 mol·L1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。

④________________________________________________________________________。

(1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________。

(3)设计第③步的目的是________________________________________________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象:________________________________________________________________________。

解析:本题考查的知识点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性实验,既注重基础知识,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(s) SO(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO浓度较大,而CaCO3Ksp较小,故CO与Ca2+结合生成沉淀,即CO+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。

答案:(1)大 (2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3 (3)洗去沉淀中附着的SO (4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解

 0  7796  7804  7810  7814  7820  7822  7826  7832  7834  7840  7846  7850  7852  7856  7862  7864  7870  7874  7876  7880  7882  7886  7888  7890  7891  7892  7894  7895  7896  7898  7900  7904  7906  7910  7912  7916  7922  7924  7930  7934  7936  7940  7946  7952  7954  7960  7964  7966  7972  7976  7982  7990  447348 

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