题目内容
5．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下：
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，关闭活塞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溶液的作用是把亚铁离子全部氧化成三价铁离子．
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“…”的内容是装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变．
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：加入盐酸 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：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（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（相对式量：Cl-35.5、Fe-56）为Fe2Cl6．
（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：溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色；
②样品中氯化铁的质量分数$\frac{162.5cV}{m}$%．
分析 （1）根据实验装置和操作步骤可知，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）为了测定废铁屑中铁的质量分数，则根据铁与盐酸完全反应即不再产生氢气分析判断；
（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）在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成2FeCl3溶液，据此书写离子方程式；
（5）根据相对分子质量为325及FeCl3的相对分子质量是162.5推断该物质的分子式；
（6）①根据用 Na2S2O3溶液滴定碘溶液判断锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色判断终点；
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；
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体，为了防止FeCl3溶液发生水解，则先加入盐酸，后再蒸发浓缩、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++2Cl-，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（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%=$\frac{162.5cV}{m}$%；
故答案为：$\frac{162.5cV}{m}$%．
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．
表是有关物质的性质：
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
| CCl4 | -23 | 76.8 | 与TiCl4互溶 |
| TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
（1）TiCl4中化学键的类型是共价键．
（2）B中TiO2发生反应的化学方程式是TiO2（s）+CCl4（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl4（g）+CO2（g）．
（3）X气体的主要成分是CO2．
（4）实验开始时先点燃A处的酒精灯，待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯，其主要目的是排尽系统（装置）中的空气．
（5）欲分离C装置中的TiCl4，应采用的实验操作为蒸馏（填操作名称）．
（6）若将反应过程中生成的气体X全部通入到图2所示的装置中充分反应，生成的盐是Na2CO3（填化学式），生成盐的总物质的量n≤0.1mol．
| A． | CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（$\frac{10Q}{9}$-1366.8）kJ•mol-1 | |
| B． | CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（-$\frac{10Q}{9}$+1366.8）kJ•mol-1 | |
| C． | CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（$\frac{10Q}{9}$-151.9）kJ•mol-1 | |
| D． | CxHy（l）+（x+$\frac{y}{4}$）O2（g）=xCO2（g）+$\frac{y}{2}$H2O（l）△H=（-$\frac{10Q}{9}$+151.9）kJ•mol-1 |
| A． | 若a+b＜c+d，增大压强，则平衡向左移动 | |
| B． | 若从正反应开始，起始时A、B的物质的量之比为a：b，则平衡时A、B的转化率之比为a：b | |
| C． | 若a+b=c+d，在平衡体系中共有气体m mol，再向其中充入n mol B，则达到平衡时气体总物质的量小于（m+n）mol | |
| D． | 若a+b=c+d，则对于体积不变的容器，升高温度，平衡向左移动，容器中气体压强不变 |
反应mA（s）+nB（g）?pC（g）△H=-QkJ/mol在一定温度下B的体积分数（B%）与压强变化的关系如图所示，下列叙述中正确的是（ ）