Question

2．无水三氯化铁易升华，有强烈的吸水性，是一种用途比较广泛的盐．
（1）实验室中可将FeCl₃溶液蒸发（浓缩）、冷却（结晶）、过滤、洗涤干燥得FeCl₃•6H₂O；再将FeCl₃•6H₂O在HCl的气氛中加热脱水，得到无水FeCl₃．
（2）室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe³⁺开始沉淀；当溶液pH为4时，c（Fe³⁺）=1.1×10^-6mol•L^-1（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=1，.1×10^-36）．
（3）利用工业FeCl₃制取纯净的草酸铁晶体[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]的实验流程所示：

①为抑制FeCl₃水解，溶液X为（浓）盐酸．
②上述流程中FeCl₃能被异丙醚萃取，其原因是FeCl₃在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe³⁺的方法是取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则含有Fe³⁺．
③所得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O需用冰水洗涤，其目的是除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗．
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室称取a g样品，加硫酸酸化，用KMnO₄标准溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄标准溶液应置于如图所示仪器甲（填“甲”或“乙”）中；下列情况会造成实验测得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O含量偏低的是c．
a．盛放KMnO₄的滴定管水洗后未用标准液润洗
b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失
c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数．

Answer 1

分析 （1）氯化铁人员占得到溶质固体可以通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水，抑制铁离子的水解得到固体氯化铁；
（2）根据Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH）计算；
（3）①酸化FeCl₃用盐酸酸化，不引入杂质；
②萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度差异分离提取物质的一种方法，能萃取说明FeCl₃在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；检验Fe³⁺用KSCN溶液效果最好；
③洗涤是除去沉淀表面杂质，冰水是减少沉淀溶解损失；故答案为：除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗；
④KMnO₄标准溶液具有强氧化性，应置于酸式滴定管中；根据高锰酸钾的量计算草酸的含量，
a．没有润洗导致高锰酸钾浓度低消耗体积多；
b．读数高锰酸钾体积多；
c．读数体积偏小，结果偏低．

解答 解：（1）实验室中可将FeCl₃溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化铁晶体FeCl₃•6H₂O，将FeCl₃•6H₂O在HCl的气氛中加热，抑制铁离子水解脱水得到无水FeCl₃．
故答案为：蒸发（浓缩）、冷却（结晶）；将FeCl₃•6H₂O在HCl的气氛中加热脱水；
（2）溶液pH为4时，c（OH）=10^-10，根据Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH），可知c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp[Fe（OH）{\;}_{3}]}{{c}^{3（}OH）}$=$\frac{1.1×10{\;}^{-36}}{1{0}^{-10×3}}$mol/L=1.1×10^-6 mol/L，
故答案为：1.1×10^-6；
（3）①酸化FeCl₃用盐酸酸化，不引入杂质，且抑制铁离子的水解，
故答案为：（浓）盐酸；
②萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度差异分离提取物质的一种方法，能萃取说明FeCl₃在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；检验Fe³⁺用KSCN溶液效果最好，
故答案为：FeCl₃在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则含有Fe³⁺；
③洗涤是除去沉淀表面杂质，冰水是减少沉淀溶解损失，
故答案为：除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗；
④KMnO₄标准溶液具有强氧化性，应置于酸式滴定管中；
a．没有润洗导致高锰酸钾浓度低消耗体积多，偏高；
b．读数高锰酸钾体积多，偏高；
c．读数体积偏小，结果偏低，正确；
故答案为：甲；c．

点评 本题考查盐类水解盐类分析，草酸铁晶体[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]的制备，涉及试验流程问题，根据物质的性质进行分析处理，难度中等．