Question

【題目】氯化鐵可用作金屬蝕刻、有機合成的催化劑，研究其制備及性質是一個重要的課題。

(1)氯化鐵晶體的制備：

①實驗過程中裝置乙發生反應的離子方程式有________，儀器丙的作用為_________。

②為順利達成實驗目的，上述裝置中彈簧夾打開和關閉的順序為_______________。

③反應結束后，將乙中溶液邊加入_____________，邊進行加熱濃縮、______、過濾、洗滌、干燥即得到產品。

(2)氯化鐵的性質探究：

某興趣小組將飽和FeC13溶液進行加熱蒸發、蒸干灼燒，在試管底部得到固體。為進一步探究該固體的成分設計了如下實驗。（查閱文獻知：①FeC13溶液濃度越大，水解程度越小 ②氯化鐵的熔點為306℃、沸點為315℃ ，易升華，氣態FeCl3會分解成FeCl2和Cl2③ FeC12熔點670℃)

操作步驟	實驗現象	解釋原因
打開K , 充入氮氣	D中有氣泡產生	①充入N2的原因________
關閉K, 加熱至600℃，充分灼燒固體	B中出現棕黃色固體	②產生現象的原因__________
實驗結束，振蕩C靜置	③___________	④________________（用相關的方程式說明）
⑤結合以上實驗和文獻資料，該固體可以確定的成分有______________________。

Answer 1

【答案】 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- 吸收多余的氯氣 關閉彈簧夾1和3，打開彈簧夾2；待鐵粉完全溶解后打開彈簧夾1和3，關閉彈簧夾2 濃鹽酸 冷卻結晶 排出裝置內的空氣 FeC13易升華 溶液分層，上層接近無色，下層橙紅色 2FeCl32FeCl2+Cl2 、2Br-+Cl2=Br2+2Cl- FeCl3、FeCl2、Fe2O3

【解析】本題考查實驗設計方案的評價，（1）①裝置甲制取氯氣，裝置乙發生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，利用氯氣的強氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，離子反應方程式為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；氯氣有毒，作為尾氣必須除去，除去氯氣常用氫氧化鈉溶液，因此丙裝置中盛放NaOH的作用是除去多余尾氣；②為了實驗順利進行，鐵和鹽酸先充分反應，待鐵全部溶解后，再通入氯氣，因此操作是：關閉彈簧夾1和3，打開彈簧夾2，待鐵粉完全溶解后，打開彈簧夾1和3，關閉彈簧夾2；③Fe3＋易水解，為防止水解，邊加入濃鹽酸，邊進行加熱濃縮、冷卻結晶、過濾；（2）①充入氮氣的目的是排除裝置中的空氣，防止干擾實驗；②棕黃色固體是FeCl3，根據信息，FeCl3易升華，A中FeCl3由固體轉化成氣體，在B裝置中遇冷凝結為固體；③FeCl3受熱分解成FeCl2和Cl2，Cl2與KBr反應生成Br2，Br2易溶于有機溶劑，現象是：溶液分層，上層接近無色，下層橙紅色；④2FeCl32FeCl2+Cl2，2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－；⑤根據上述現象和資料推出含有的物質是FeCl3、FeCl2、Fe2O3。