Question

（14分）工业生产中会产生大量的废铁屑，可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁。实验室中利用下图所示装置探究由废铁屑制备FeCl₃·6H₂O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数（杂质不溶于水且不与酸反应）。

（1）装置A的名称为                     。

（2）检验该装置气密性的具体操作如下：

①关闭              ；打开弹簧夹K₁；

②向水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面；

③                  。

取m g废铁屑加入B装置中，在A中加入足量的盐酸后进行下列操作：

Ⅰ．打开弹簧夹K₁，关闭活塞b，打开活塞a，缓慢滴加盐酸。

Ⅱ．当装置D的量气管一侧液面不再下降时，关闭弹簧夹K₁，打开活塞b，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b。

Ⅲ．将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl₃·6H₂O晶体。

请回答：

（3）用离子方程式表示烧杯中足量的H₂O₂溶液的作用：                     。

（4）实验结束后，量气管和水准管内液面高度如上图所示，为了使两者液面相平，应将水准管      （填“上移”或“下移”）。

（5）由FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有      （填选项序号）。

a.蒸发皿  

b.烧杯  

c.酒精灯  

d.分液漏斗  

e.坩埚  

f.玻璃棒  

g.漏斗

（6）实验结束后，若量气管内共收集到VmL气体（已换算成标准状况），则此废铁屑中铁单质的质量分数为                  。

Answer

（14分）（1）分液漏斗（2分）

（2）①关闭活塞a和活塞b （2分.关对1个给1分）

③一段时间后，水准管内液面高于量气管内液面，且液面差保持稳定（1分。只要意思正确、表述合理即可给分）。

（3）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O（2分，物质正确没有配平给1分）

（4）下移（2分，只答“上”或“下”给1分）

（5）d e（共2分，各1分,见错不给分）

（6）(2.5V×10－3/m) ×100% （3分）

【解析】

试题分析：（1）装置A的名称为 分液漏斗。

（2）检验该装置气密性时首先要关闭 活塞a和活塞b，再打开弹簧夹K1；向水准管 中加水，使水准管液面高于量气管液面形成液面差，一段时间后，液面差保持稳定说明气密性好。

（3）烧杯中足量的H2O2溶液的作用是在酸性条件下氧化Fe2+，反应式：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

（4）水准管内液面比量气管高，为了使两者液面相平，应将水准管下移，进行调整液面。

（5）由FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作是在蒸发皿中进行蒸发结晶，不需要坩埚和漏斗。

（6）收集到VmL气体氢气，可得n(H2)=(V×10-3)/22.4mol,则n(Fe)=(V×10-3)/22.4mol，质量为m(Fe)=56(V×10-3)/22.4g=2.5V×10-3g，故此废铁屑中铁单质的质量分数为m(Fe)/m×100% =(2.5V×10－3/m) ×100%

考点：无机实验流程 涉及装置气密性的检验、反应原理、蒸发结晶及数据处理等。