题目内容

8．氯化亚铁具有独有的脱色能力，适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理．某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁（Fe2+）的还原性．
某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁（装置不可以重复使用）．查阅资料知，氯化铁遇水剧烈水解，在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2．

（1）实验开始前应先检查装置的气密性，请叙述装置A气密性检验的方法：关闭活塞，向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变，说明装置气密性良好
（2）气流从左至右，装置接口连接顺序是ab c e f d
（3）装置C中干燥管中所盛试剂的名称是：碱石灰或生石灰，作用是：除去HCl、并防止空气中水的进入
（4）装置D中发生的化学方程式是：2FeCl3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+2FeCl2
（5）为了测定氯化亚铁的质量分数，某同学进行了如下实验：
称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g，配成溶液，用1.00mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点．（已知还原性Fe2+＞Cl-）滴定结果如表所示：
滴定次数标准溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
11.0425.03
21.9825.99
33.2025.24
①写出滴定过程中所发生的2个离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②样品中氯化亚铁的质量分数为70.1%．

分析 （1）装置气密性的检验，利用长颈漏斗检验使用注水法，加入水形成一段水柱且保持不变；
（2）装置的连接顺序是利用装置A生成氢气通过浓硫酸干燥后通入装置D中的玻璃管中加热反应，在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl，剩余氢气通过装置C点燃处理；
（3）装置C中碱石灰或生石灰吸收生成的氯化氢，故C中干燥管应盛放碱石灰作用除去HCl、并防止空气中水的进入；
（4）装置D发生的反应为氢气还原氯化铁；
（5）图表数据分析可知第三次滴定数值误差太大离子物质的量舍去，依据第一次和第二次滴定结果计算高锰酸钾溶液的平均体积，V=$\frac{25.03-1.04+25.99-1.98}{2}$ml=24ml，结合氧化还原反应定量关系计算，MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y，Fe2+为ymol，Cl-为（3x+2y）mol
$\frac{y}{5}$+$\frac{3x+2y}{5}$=1.00mol•L-1×0.024L
162.5x+127y=5.435
解得x=0.1 y=0.3，
计算得到氯化亚铁的质量分数．

解答 解：（1）装置气密性的检验，利用长颈漏斗检验使用注水法，加入水形成一段水柱且保持不变，关闭活塞，向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变，说明装置气密性良好；
故答案为：关闭活塞，向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变，说明装置气密性良好；
（2）装置的连接顺序是利用装置A生成氢气通过浓硫酸干燥后通入装置D中的玻璃管中加热反应，在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl，剩余氢气通过装置C点燃处理，气流从左至右，装置接口连接顺序是a b c e f d；
故答案为：b c e f d；
（3）装置C中碱石灰或生石灰吸收生成的氯化氢，故C中干燥管应盛放碱石灰作用除去HCl、并防止空气中水的进入；
故答案为：碱石灰或生石灰，除去HCl、并防止空气中水的进入；
（4）装置D发生的反应为氢气与氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化氢，反应为：2FeCl3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+2FeCl2；
故答案为：2FeCl3+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HCl+2FeCl2；
（5）①滴定过程的反应为：MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
②图表数据分析可知第三次滴定数值误差太大离子物质的量舍去，依据第一次和第二次滴定结果计算高锰酸钾溶液的平均体积，V=$\frac{25.03-1.04+25.99-1.98}{2}$ml=24ml，
根据反应：MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y，Fe2+为ymol，Cl-为（3x+2y）mol
$\frac{y}{5}$+$\frac{3x+2y}{5}$=1.00mol•L-1×0.024L
162.5x+127y=5.435
解得x=0.1 y=0.3，计算得到氯化亚铁的质量分数=$\frac{0.03mol×127g/mol}{5.435g}$×100%=70.1%；
故答案为：70.1%．

点评 本题以物质制备为载体，考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、物质含量测定、信息获取与迁移运用等，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．下列叙述正确的是（　　）
A．所有卤代烃都难溶于水，且都是密度比水大的液体
B．所有卤代烃都是通过取代反应制得
C．卤代烃可用作制冷剂、灭火剂
D．卤代烃都是良好的有机溶剂
19．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生氢气 的是（　　）
A．B．C．D．
16．按要求填写下列空白：
（1）将10molA 和smolB 充入SL 密闭容器中，某温度下发生反应：3A+B?2C （ A、B、C均为气体），在最初2s内，v（A）为0.6mol/（L•s）．则在2s时，B的物质的量浓度为0.6mol/L，C 的体积分数为$\frac{0.8S}{10-S}$×100%（小数点后保留一位）．
（2）某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL1.0mol/L盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况），实验记录如表（累计值）
时间/min12345
氢气体积/mL50120232290310
①哪一时间段（0-1min、1-2min、2-3min、3-4min、4-5min）反应速率最慢4～5min，原因是因为4～5min时H+浓度小（或酸的浓度小）．
②求2-3min时间段内以盐酸的浓度变化表示的该反应的反应速率0.1mol/（L•min）（忽略溶液体积的变化）．
③为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列}溶液：
A．蒸馏水   B．NaCl溶液         C.0.5mol/L盐酸
你认为可行的是（填序号）ABC．
3．下列转化中，碳原子间的连接形式未发生改变的是（　　）
A．丁酮的催化加氢反应B．丙酮与HCN发生加成反应
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13．阿托酸甲酯（Y）能用于治疗肠道疾病，它可由阿托酸（X）经过下列反应合成：

下列说法正确的是（　　）
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C．X分子中所有原子均可能共平面
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20．已知常温下浓度为0.1mol/L的几种溶液的pH如表．下列有关说法正确的是（　　）
溶质pH
NaF7.5
Na2CO311.6
NaClO9.7
NaHCO38.3
A．同温度同浓度下，酸由强到弱的顺序为：HF＞H2CO3＞HClO
B．水解方程式：F-+H2O?HF+OH-的平衡常数为1×10-13
C．将CO2通入0．lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性，则溶液中：2c（CO32-）+c（HCO3-）=0.1mol/L
D．等物质的量的NaF和HF混合溶液中粒子浓度大小关系为：c（HF）＞c（Na+）＞c（F-）＞c （H+）＞c（OH-）
17．烷烃命名中常使用三套数字，甲、乙、丙…，1、2、3…，一、二、三…．其中“一、二、三…”是说明（　　）
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C．A 与 D 形成的化合物属于离子化合物
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