【题目】氯化铁(FeCl3)是一种黑棕色结晶,易升华,易溶于水并且有强烈的吸水性。实验室制备无水氯化铁并探究氯化铁的相关实验如下。
I.利用MnO2粉末、浓盐酸、还原铁粉制备无水氯化铁
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(1)写出装置A中发生的离子方程式_________________________________________。
(2)整套实验装置接口的连接顺序是______________________________________,
仪器H的名称是_________________________。
(3)当出现_________实验现象时,再点燃B处的酒精灯。
II.探究FeCl3的相关性质
(4)将G中所得固体进行相关实验,完成下列实验,回答问题。
序号 | 实验操作 | 实验现象 | 问题或结论 |
① | 取少量G中固体置于烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌,溶解 | 溶液显浑浊,经过处理,得到澄淸溶液. | 该“处理”的操作是①________ |
② | 取少量①中的澄淸溶液于试管中,滴加2滴 ②________溶液 | 无明显现象 | 证明原固体中不含FeCl2, 原固体是FeCl3固体 |
③ | 将SO2气体通入BaCl2溶液中,再滴入①中的澄淸溶液 | 开始无明显现象,后来有白色沉淀生成 | FeCl3表现出③_______ (性质) |
④ | 将①中的澄淸溶液滴入刚刚做完银镜反应实验的试管中,振荡 | 银镜溶解,溶液显浑浊 | 相关离子方程式是④_______ |
Ⅲ.探宄FeCl3与KSCN溶液的反应
(5)向试管中滴加5mL0.01mol/LKSCN溶液,再滴加5mL0.005mol/L FeCl3,溶液显红色,发生反应:Fe3+(aq)+3SCN-(aq)
Fe(SCN)3(aq)。将该红色溶液分成2份,分别装于A、B三支试管中,分别完成下列实验。
序号 | 实验操作 | 实验现象 | 给出合理的解释 |
① | 向A试管中滴加5滴1 mol/L KSCN溶液 | 红色溶液变为血红色 | ①________ |
② | 向B试管中加入lgKCl固体(足量,溶液体积变化忽略不计),振荡,静置 | 固体未完全溶解,红色溶液变浅(接近无色) | ②________ |
【题目】以黄铜矿(主要成分二硫化亚铁铜CuFeS2为原料,用Fe2(SO4)3溶液作浸取剂提取铜,总反应的离子方程式是:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S
(1)上述总反应的原理如图1所示。正极的电极反应式是_______________________________。
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(2)一定温度下,控制浸取剂pH=1,总体积为1L,取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行实验,结果如图2:
实验 | 操作 |
I | 加入足量0.100 molL-1Fe2(SO4)3溶液 |
II | 加入足量0.100 molL-1Fe2(SO4)3溶液,通入空气 |
Ⅲ | 加入足量0.100 molL-1Fe2(SO4)3溶液,再加入少量 0.000500 molL-1Ag2SO4溶液 |
①曲线IV是在实验I的基础上改变溶液的pH所得实验结果,请分析pH从2到3,Cu2+浸出率明显下降的原因____________________________(用离子方程式描述)。
②对比实验I、Ⅱ,通入空气,Cu2+浸出率提髙的原因是_________________________。
③由实验Ⅲ推测,在浸取Cu2+过程中Ag+作催化剂,催化原理是:
i . CuFeS2+4Ag+=Fe2++Cu2++2Ag2S
ii.……
写出上述ii的离子方程式_____________________________________________。
为证明该催化原理,进行如下实验:
a.取少量黄铜矿粉末,加入少量0.0005mol·L-lAg2SO4溶液,充分混合后静置。取上层淸液,加入稀盐酸,观察到溶液中_______________________,证明发生反应i
b.取少量Ag2S粉末,加入________________溶液,充分混合后静置。取上层淸液,加入稀盐酸,有白色沉淀,证明发生反应ii
④若实验中样品含铜a mol,则实验I的平衡常数K=_____________(杂质不参与反应,只要求列出计算式,不必算出结果)。
(3)为了进一步研究上述实验Ⅲ结论的可靠性,査得资料Ksp(Ag2S)=6.4×10-50,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,试计算,使饱和Ag2S溶液中的Ag+开始转化为AgCl沉淀所需盐酸的最低浓度为____________ mol/L (己知
≈2.5)。