Question

【題目】氯化亞鐵具有獨有的脫色能力，適用于染料、染料中間體、印染、造紙行業的污水處理．某課題小組設計如下方案制備氯化亞鐵并探究氯化亞鐵（Fe2+）的還原性．
某同學選擇下列裝置用氯化鐵制備少量氯化亞鐵（裝置不可以重復使用）．查閱資料知，氯化鐵遇水劇烈水解，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl．

（1）實驗開始前應先檢查裝置的氣密性，請敘述裝置A氣密性檢驗的方法：
（2）氣流從左至右，裝置接口連接順序是a
（3）裝置C中干燥管中所盛試劑的名稱是： ， 作用是：
（4）裝置C中酒精燈的作用是：
（5）為了測定氯化亞鐵的質量分數，某同學進行了如下實驗：
稱取實驗制備的氯化亞鐵樣品5.435g，配成溶液，用1.00molL﹣1酸性KMnO4標準溶液滴定至終點．（已知還原性Fe2+＞Cl﹣）滴定結果如表所示：

滴定次數	標準溶液的體積
	滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	1.04	25.03
2	1.98	25.99
3	3.20	25.24

①寫出滴定過程中所發生的2個離子方程式：
②樣品中氯化亞鐵的質量分數為

Answer 1

【答案】
（1）關閉活塞，向長頸漏斗內注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良好
（2）b c e f d
（3）堿石灰或生石灰；除去HCl、并防止空氣中水的進入
（4）燃燒H2 ， 防止污染空氣
（5）MnO4﹣+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；70.1%
【解析】解：（1）裝置氣密性的檢驗，利用長頸漏斗檢驗使用注水法，加入水形成一段水柱且保持不變，關閉活塞，向長頸漏斗內注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良好，故答案為：關閉活塞，向長頸漏斗內注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良好；（2）裝置的連接順序是利用裝置A生成氫氣通過濃硫酸干燥后通入裝置D中的玻璃管中加熱反應，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl，剩余氫氣通過裝置C點燃處理，氣流從左至右，裝置接口連接順序是a b c e f d，
故答案為：a b c e f d；（3）裝置C中堿石灰或生石灰吸收生成的氯化氫，故C中干燥管應盛放堿石灰作用除去HCl、并防止空氣中水的進入，
故答案為：堿石灰或生石灰，除去HCl、并防止空氣中水的進入；（4）裝置A先制備氫氣，但有雜質水，選擇除雜試劑（干燥），已知氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl，制備FeCl2 ， 而氯化鐵遇水劇烈水解，應注意前后都要防水進入，后考慮有尾氣，進行尾氣處理，尾氣兩種未反應完全的氫氣與HCl，裝置C中酒精燈的作用為燃燒H2 ， 防止污染空氣，
故答案為：燃燒H2 ， 防止污染空氣；（5）圖表數據分析可知第三次滴定數值誤差太大離子物質的量舍去，依據第一次和第二次滴定結果計算高錳酸鉀溶液的平均體積，V= ml=24ml，結合氧化還原反應定量關系計算，MnO4﹣+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
設FeCl3與FeCl2物質的量分別為x、y，Fe2+為ymol，Cl﹣為（3x+2y）mol
+ =1.00molL﹣1×0.024L
162.5x+127y=5.435
解得x=0.01mol，y=0.03mol，
計算得到氯化亞鐵的質量分數= ×100%=70.1%，
故答案為：70.1%．
（1）裝置氣密性的檢驗，利用長頸漏斗檢驗使用注水法，加入水形成一段水柱且保持不變；（2）裝置的連接順序是利用裝置A生成氫氣通過濃硫酸干燥后通入裝置D中的玻璃管中加熱反應，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl，剩余氫氣通過裝置C點燃處理；（3）裝置C中堿石灰或生石灰吸收生成的氯化氫，故C中干燥管應盛放堿石灰作用除去HCl、并防止空氣中水的進入；（4）先制備氫氣，但有雜質水，選擇除雜試劑（干燥），已知氫氣還原氯化鐵生成FeCl2和HCl，制備FeCl2 ， 而氯化鐵遇水劇烈水解，應注意前后都要防水進入，后考慮有尾氣，進行尾氣處理，尾氣兩種未反應完全的氫氣與HCl，裝置C中酒精燈的作用為燃燒H2 ， 防止污染空氣；（5）圖表數據分析可知第三次滴定數值誤差太大離子物質的量舍去，依據第一次和第二次滴定結果計算高錳酸鉀溶液的平均體積，V= ml=24ml，結合氧化還原反應定量關系計算，MnO4﹣+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
設FeCl3與FeCl2物質的量分別為x、y，Fe2+為ymol，Cl﹣為（3x+2y）mol
+ =1.00molL﹣1×0.024L
162.5x+127y=5.435
解得x=0.1 y=0.3，
計算得到氯化亞鐵的質量分數．