Question

【題目】實驗室以銹蝕程度很大的廢鐵屑為原料制備FeCl3·6H2O晶體的流程可簡要表示如下：

已知：在水溶液中Fe2+能與K3Fe(CN)6生成藍色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2。

試回答下列問題：

（1）“酸溶”過程中發生主要反應有：

①Fe +2H＋=Fe2++H2↑；②Fe2O3+ 6H＋=2Fe3++3H2O；③___。(用離子方程式表示)

（2）“酸溶”需控制溫度在40℃左右，最佳的加熱方式是____。

（3）“過濾”需要的玻璃儀器除燒杯外還有___。

（4）“氧化”過程可在如圖所示裝置中進行。

①裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為___。

②裝置C的作用是____。

③為使Cl2能充分發生反應，除在B中使用多孔球泡和攪拌外，實驗中可采取的措施是___。

④證明裝置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的實驗方案是___。

Answer 1

【答案】2Fe3+ + Fe=3Fe2+ 在40℃水浴中加熱 玻璃棒、漏斗 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸收氯氣，防止污染空氣 減慢分液漏斗中濃鹽酸的滴加速度（或增大B中溶質的濃度等） 取B中溶液于試管中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，若無藍色沉淀生成，則證明Fe2+已完全被氧化

【解析】

根據流程圖，以銹蝕程度很大的廢鐵屑為原料制備FeCl3·6H2O晶體的流程為：廢鐵屑中加入30%的鹽酸，鐵和氧化鐵均溶解，分別生成氯化亞鐵和氯化鐵，同時鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，過濾除去不溶性雜質，在濾液中通入氯氣，將亞鐵離子氧化生成鐵離子，經過一系列操作得到FeCl3·6H2O晶體，據此分析解答。

(1)“酸溶”過程中鹽酸能夠溶解鐵和氧化鐵，溶解生成的鐵離子能夠氧化鐵，發生主要反應有：①Fe+2H＋=Fe2++H2↑；②Fe2O3+6H＋=2Fe3++3H2O；③2Fe3+ + Fe=3Fe2+，故答案為：2Fe3+ + Fe=3Fe2+；

(2)“酸溶”需控制溫度在40℃左右，最佳的加熱方式是在40℃水浴中加熱，故答案為：在40℃水浴中加熱；

(3)“過濾”需要的玻璃儀器除燒杯外還有玻璃棒、漏斗，故答案為：玻璃棒、漏斗；

(4)①裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應生成MnCl2和Cl2，反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案為：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

②氯氣有毒，尾氣中的氯氣不能直接排放，需要用氫氧化鈉溶液吸收，故答案為：吸收氯氣，防止污染空氣；

③為使Cl2能在B裝置中與FeCl2溶液充分發生反應，可以減慢氯氣的通入速度，或者增大B中FeCl2溶液的濃度，除在B中使用多孔球泡和攪拌外，實驗中可采取的措施還有減慢分液漏斗中濃鹽酸的滴加速度、增大B中溶質的濃度等，故答案為：減慢分液漏斗中濃鹽酸的滴加速度(或增大B中溶質的濃度等)；

④在水溶液中Fe2+能與K3Fe(CN)6生成藍色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，因此證明裝置B溶液中Fe2+已完全被氧化成Fe3+的實驗方案是：取B中溶液于試管中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，若無藍色沉淀生成，則證明Fe2+已完全被氧化，故答案為：取B中溶液于試管中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，若無藍色沉淀生成，則證明Fe2+已完全被氧化。