题目内容
氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁．实验室制备装置和工业制备流程图如图：
已知：（1）无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K．
（2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
（3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
实验室制备操作步骤如下：
Ⅰ．打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3?6H2O晶体．
请回答：
（1）烧杯中足量的H2O2溶液的作用是 ．
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“…”的内容是 ．
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：加入 后、 、蒸发浓缩、冷却结晶
过滤、洗涤、干燥．
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式： ．
（5）捕集器温度超过673K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为 ．
（6）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
①滴定终点的现象是：
②样品中氯化铁的质量分数 ．
已知：（1）无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K．
（2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
（3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
| 溶解度（g/100g H2O） | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
Ⅰ．打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸．
Ⅱ．当…时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a．
Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3?6H2O晶体．
请回答：
（1）烧杯中足量的H2O2溶液的作用是
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“…”的内容是
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：加入
过滤、洗涤、干燥．
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式：
（5）捕集器温度超过673K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为
（6）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）．
①滴定终点的现象是：
②样品中氯化铁的质量分数
考点：制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3?6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3．烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化．
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3+．
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6；
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．
②根据化学方程式求样品中氯化铁的质量分数．
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化．
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3+．
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6；
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．
②根据化学方程式求样品中氯化铁的质量分数．
解答：
解：（1）根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3?6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3．烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
故答案为：把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化；
故答案为：装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案也给分）；
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
故答案为：盐酸；蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3+；
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3+；
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6；
故答案为：Fe2Cl6；
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．；
故答案为：溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色；
②求样品中氯化铁的质量分数
由反应：2Fe3++2I -=2Fe2++I2； I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：
2Fe3+-I2-2S2O32-
1 1
n cV×10-3
求得n（Fe3+）=cV×10-3mol，则样品中氯化铁的质量分数为：
ω（Fe3+）=cV×10-3mol×10×162.5g/mol×100%=
%；
故答案为：
%．
故答案为：把亚铁离子全部氧化成三价铁离子；
（2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将A中FeCl2溶液放入烧杯中进行氧化；
故答案为：装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案也给分）；
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
故答案为：盐酸；蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe+3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，所以吸收剂应是2FeCl2溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3+；
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3+；
（5）捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，二分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6；
故答案为：Fe2Cl6；
（6）①称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色．；
故答案为：溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色；
②求样品中氯化铁的质量分数
由反应：2Fe3++2I -=2Fe2++I2； I2+2S2O32-═2I-+S4O62-；可得关系式：
2Fe3+-I2-2S2O32-
1 1
n cV×10-3
求得n（Fe3+）=cV×10-3mol，则样品中氯化铁的质量分数为：
ω（Fe3+）=cV×10-3mol×10×162.5g/mol×100%=
| 162.5cV |
| m |
故答案为：
| 162.5cV |
| m |
点评：本题考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．
练习册系列答案
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利用下列实验装置完成相应的实验，不能达到实验目的是 （ ）
A、 除去CO2中的HCl气体 |
B、 铁的析氢腐蚀 |
C、 制备并收集少量NO2气体 |
D、 转移溶液 |
25℃，101k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol．下列热化学方程式书写正确的是（ ）
| A、2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O（1）；△H=-57.3 kJ/mol | ||||
B、KOH（aq）+
| ||||
C、C8H18（l）+
| ||||
| D、2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18 H2O（1）；△H=-5518 kJ/mol |
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．由此可知有关原溶液中离子的说法不正确是（ ）
| A、至少存在4种离子 |
| B、Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.4mol/L |
| C、SO42-、NH4+一定存在 |
| D、CO32-、Al3+、K+一定不存在 |
）是合成APM的原料之一．APM的结构简式如图1所示．
现有各1mol的HCl、H2O、NH3三种物质，则三种物质所含有的H原子的物质的量之比为（ ）
| A、1：1：1 |
| B、6：3：2 |
| C、3：2：1 |
| D、1：2：3 |