Question

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和HCl。

（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：         。

（2）气流从左至右，装置接口连接顺序是：

a→ （   ）→（  ）→（  ）→（   ）→（  ）

（3）装置C中干燥管中所盛试剂为碱石灰，其作用是：                、              

用上述方法制得的氯化亚铁中可能含有氯化铁，某同学设计了如下实验，测定样品中铁元素的质量分数x．请按要求回答下列问题：

(4)反应③的离子方程式为__                         ___．

(5)若3次平行滴定实验，平均消耗c mol/L KMnO₄溶液的体积为d mL，则样品中铁元素的质量分数(化简代数式)x=_____________；若样品溶解仍使用盐酸而不改用稀硫酸，则所得样品中铁元素的质量分数将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)____ _________．

Answer

（14分）

（1）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）b c e f d

（3）碱石灰或生石灰（1分） 除去HCl、并防止空气中不的进入

（5）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（6） 偏大（1分）

【解析】

试题分析：（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，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；

（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）反应③是加入M把铁离子还原为亚铁离子，最后用高锰酸钾氧化滴定测定亚铁离子的物质的量计算含量，加入的M为铜，反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

（5）若3次平行滴定实验，平均消耗c mol/L KMnO4溶液的体积为d mL，物质的量为cmol/L×d×10-3L；依据反应的离子方程式，设亚铁离子物质的量为x：

5Fe2++MnO4-+16H+=Mn2++5Fe3++8H2O

5 1

x cd×10-3mol

x=5 cd×10-3mol

250ml溶液中含铁元素物质的量为5 cd×10-2mol

样品中铁元素的质量分数=×100%=；

若样品溶解仍使用盐酸而不改用稀硫酸，氯离子被高锰酸钾氧化，消耗高锰酸钾物质的量增大，则所得样品中铁元素的质量分数将偏大；