Question

FeCl₂是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl₂。有关物质的性质如下：

	C6H5Cl(氯苯）	C6H4Cl2(二氯苯）	FeCl3	FeCl2
溶解性	不溶于水，易溶于苯、乙醇	不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易溶于乙醇，易吸水
熔点/℃	-45	53	易升华
沸点/℃	132	173	----------------------	--------------------

（1）H₂还原无水FeCl₃制取FeCl₂。有关装置如图：

①H₂还原无水FeCl₃制取FeCl₂的化学方程式为_____。

②按气流由左到右的方向，上述仪器的连接顺序为_____。（填字母，装置可多次使用）；B中盛放的试剂是_____。

③该制备装置的缺点为_____。

（2）利用反应2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl↑，制取无水FeCl₂并测定FeCl₃的转化率。按如图装置，在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在一定范围加热3h，冷却、分离提纯得到粗产品。

①仪器a的作用是_____。

②反应结束后，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、洗涤、干燥后，得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是_____，回收滤液中C₆H₅C1的操作是_____。

③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL，量取25.00mL所配溶液，用0.40mol/L NaOH溶液滴定，终点时消耗NaOH溶液为19.60mL，则氯化铁的转化率为_____。

④为了减少实验误差，在制取无水FeCl₂过程中应采取的措施有：_____（写出一点即可）。

Answer

H2+2FeCl32FeCl2+2HCl ABCBD 碱石灰 氯化铁易升华导致导管易堵塞 冷凝回流、导气 苯 蒸馏滤液，并收集沸点132℃的馏分 78.4% 反应开始前先通N2一段时间，反应完成后继续通N2一段时间，在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙（或P2O5或硅胶）的球形干燥管

【解析】

(1)H2还原无水FeCl3制取FeCl2．用A装置氢气，用B装置中的碱石灰干燥氢气，干燥后的氢气与无水FeCl3在C中发生反应：H2+2FeCl32FeCl2+2HCl，为防止外界空气中的水蒸气进入C装置，C之后再连接一个B，最后用C装置处理尾气，该装置的缺点是氯化铁易升华导致导管易堵塞，据此分析作答；

(2)在A三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在一定范围加热3h，发生反应：2FeCl3 +C6H5Cl2FeCl2 +3C6H4Cl2 +HCl，反应结束后，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、用苯洗涤、干燥后，得到粗产品，将滤液蒸馏，收集沸点132℃的馏分，回收C6H5C1，为了减少实验误差，反应开始前先通N2一段时间，反应完成后继续通N2一段时间，在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管，据此分析作答。

(1)①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的反应为：H2+2FeCl32FeCl2+2HCl；

②根据分析，流程为：用A装置氢气，用B装置干燥氢气，干燥后的氢气与无水FeCl3在C中发生反应，为防止外界空气中的水蒸气进入C装置，C之后再连接一个B，最后用D装置处理尾气，故连接顺序为：ABCBD；B的目的是干燥吸水，盛放的试剂是碱石灰；

③根据题意氯化铁易升华，故该制备装置可能会因为氯化铁易升华导致导管易堵塞；

(2)①仪器a为球形冷凝管，其作用为冷凝回流、导气；

②反应结束后，冷却实验装置A，三颈烧瓶内物质主要是产物FeCl2，还有多余的氯苯和副产物C6H4Cl2，由题可知，氯苯和副产物C6H4Cl2溶于苯，FeCl2不溶于苯，故洗涤所用的试剂可以是苯，减少产品的损失；滤液的溶质有氯苯和C6H4Cl2，有表可知，二者沸点相差较大，可用蒸馏的方法分离，故回收滤液中C6H5C1的操作方法是蒸馏滤液，并收集沸点132℃的馏分；

③32.5g无水氯化铁理论上生成的n(FeCl2)=n(FeCl3)==0.2mol，HCl消耗标准液NaOH为0. 0196L×0.4mol/L=0.00784mol，故反应生成的n(FeCl2)=2(HCl)=2×0.00784mol×=0.1568mol，故氯化铁的转化率为×100%=78.4%；

④为防止FeCl2被装置中的空气氧化，可以反应开始前先通N2一段时间，反应完成后继续通N2一段时间，为防止产物水解，可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管。