Question

10．FeCl₂是一种常用的还原剂．有关数据如表：

	C6H5Cl（氯苯）	C6H4Cl2	FeCl3	FeCl2
溶解性	不溶于水，易溶于苯		不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水．
熔点/℃	-45	53	--	--
沸点/℃	132	173	--	--

查阅资料知：氯化铁遇水剧烈水解．实验室可以用如下方法来制备无水FeCl₂．
按下图装置，在三颈烧瓶中放入ag无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在128～139℃加热3h，冷却，分离提纯得到粗产品．反应的化学方程式为：2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl
请回答下列问题：

（1）仪器B的名称球形干燥管，盛装的试剂是无水CaCl₂．
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，导气．
（3）反应后通入N₂的目的是将HCl气体全部吹入到C装置中，使其被充分吸收．
（4）图1虚线框内应选择的安全瓶（盛有蒸馏水）是c．
（5）用x mol/L NaOH溶液滴定安全瓶中盐酸，消耗y mLNaOH溶液，则氯化铁转化率为$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$（列出计算式）．
（6）冷却实验装置如图2，将三颈烧瓶内物质经过过滤、洗涤，干燥后，将得到粗产品，则回收滤液中C₆H₅Cl的方案是蒸馏滤液，并收集132℃馏分．
（7）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L100mLFeCl₃溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入5.0mL、1mol/L的盐酸（总体积忽略加入盐酸体积）．

Answer 1

分析 （1）根据仪器构造和用途可知；
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，并导气；
（3）为使HCl气体全部吹入C装置中，故反应后通入N₂；
（4）考虑氯化氢极易溶于水；
（5）根据2FeCl₃～HCl～NaOH的关系式计算消耗的FeCl₃质量，再由$\frac{转化量}{起始量}×100%$计算转化率；
（6）根据其沸点对滤液进行蒸馏可回收C₆H₅Cl，据此答题；
（7）若不出现浑浊现象，则c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有关数据后可求出c（OH^-），进而计算c（H⁺），结合溶液稀释前后溶质的物质的量不变计算该题．

解答 解：（1）仪器B的为球形干燥管，作用是干燥生成的HCl，故应选用酸性或中性干燥剂无水CaCl₂；
故答案为：球形干燥管；无水CaCl₂；
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，并导出HCl气体；
故答案为：冷凝回流，导气；
（3）为使HCl气体全部吹入C装置中，使其被充分吸收，故反应后通入N₂；
故答案为：将HCl气体全部吹入到C装置中，使其被充分吸收；
（4）氯化氢极易溶于水，防倒吸，选C装置；
故答案为：c；
（5）2FeCl₃～HCl～NaOH，则消耗的n（FeCl₃）=2n（NaOH）=2×xy×10^-3mol，m（FeCl₃）=2×xy×10^-3×162.5g，故氯化铁转化率为$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
故答案为：$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
（6）根据其沸点对滤液进行蒸馏可回收C₆H₅Cl，并收集132℃馏分；
故答案为：蒸馏滤液，并收集132℃馏分；
（7）若不出现浑浊现象，则c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有关数据后可求出c（OH^-）≤2×10^-13mol/L，c（H⁺）≥0.05mol/L，则加入盐酸的体积至少为$\frac{0.1L×0.05mol/L}{1mol/L}$=5.0mL；
故答案为：5.0．

点评 本题考查实验室制备氯化亚铁的方案设计与评价，题目难度较大，本题注意把握实验操作原理，把握题给信息，掌握实验操作方法，学习中注意积累．