Question

氯化亚铁是重要的还原剂，常用于检测硒、生产聚合氯化铝铁絮凝剂。制备FeCl₂的方法有多种。请回答下列问题：

Ⅰ.结晶法制取FeCl₂

在一定浓度的盐酸中，逐渐加入过量的铁屑，充分反应后，蒸发至出现晶膜，____，______，固液分离，洗涤，快速干燥制得。

Ⅱ.氯苯还原无水FeC1₃制取FeC1₂

无水FeCl₃与氯苯反应的化学方程式为：2FeCl₃+C₆H₅Cl2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl↑

(1)如图是用干燥的C1₂和铁粉制取无水FeC1₃的装置。硬质玻璃管和收集器用大口管连接的原因是________。

(2)利用如图装置制备无水FeC1₂，并检测FeC1₃的转化率。已知相关物质的部分性质如下：

	C6H5C1(氯苯)	C6H4C12	FeC13	FeC12
相对分子质量	112.5	147	162.5	127
熔点/℃	-45	53	306	670~674
沸点/℃	132	173	315	1023

将162.5 g无水氯化铁和200 g氯苯加入到圆底烧瓶中，在锥形瓶中加入200 g滴有酚酞的9.5%的NaOH溶液。先通入N₂一段时间，再加热，控制温度在132 ℃左右发生反应。实验完成后冷却，分离提纯得到粗产品。

①先通入N₂的目的是_______；导管a的作用是______。

②当锥形瓶内溶液颜色由红色变为无色时，停止加热，则氯化铁转化率理论上达到或超过______%。

③实验结束后，回收过量氯苯的操作名称为______。

④指出装置c可能存在的缺点______。

Answer

趁热过滤 (冷却)结晶 FeC13的熔沸点低，防止FeC13冷凝时堵塞导管 除尽装置中的O2和水蒸气，防止FeCl2被氧化、防止发生水解反应 导气，冷凝回流氯苯 95 蒸馏 无防倒吸装置

【解析】

I.在一定浓度的盐酸中，逐渐加入过量的铁屑，充分反应后，蒸发至出现晶膜，趁热过滤、冷却结晶、固液分离，洗涤，快速干燥制得FeCl2；

II.(1)FeCl3熔沸点低，冷凝时易堵塞导管；

(2)在装置b中发生反应：2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl，由于Fe2+具有强的还原性，易被空气氧化，先通入N2，排出装置内空气，就可以避免副反应产生的干扰，导气管a同时起导气和冷凝作用，反应产生的HCl被锥形瓶中的NaOH溶液吸收，根据二者反应关系计算产生的HCl的物质的量，进而可知反应的FeCl3的量，结合加入反应物的量计算其转化率。

I.在一定浓度的盐酸中，逐渐加入过量的铁屑，充分反应后，蒸发至出现晶膜，趁热过滤、冷却结晶、固液分离，洗涤，快速干燥制得FeCl2；

II.(1)用干燥的Cl2和铁粉制取无水FeCl3，硬质玻璃管和收集器用大口管连接的原因是FeCl3熔沸点低，防止FeCl3冷凝时堵塞导管；

(2)①先通入N2的目的是排出装置中空气，防止空气中的O2氧化FeCl2变为FeCl3，同时也可以避免反应产生的Fe3+发生水解反应；装置中导管a的作用是导气和冷凝，可以使挥发的未反应的氯苯回流到反应装置；

②n(FeCl3)==1 mol，n(C6H5C1) ==1.78 mol，根据方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知二者反应时的物质的量的比是2：1，n(FeCl3)：n(C6H5C1)＜2：1，说明氯苯过量，反应根据FeCl3的物质的量计算，n(HCl)=n(NaOH)==0.475 mol，根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知氯化铁转化率为：×100%=95%；

③实验结束后，在装置b中含有过量的氯苯及反应产生的二氯苯，由于氯苯、二氯苯是互溶的沸点不同的液体混合物，所以分离二者混合物，回收其中过量氯苯的操作方法为蒸馏；

④由于HCl气体极易溶于水，并且会与c中NaOH反应，使装置中气体压强过小而引起倒吸现象，因此装置c可能存在的缺点是无防倒吸装置。