Question

（2008年天津卷，理綜，28）Ⅰ．化學(xué)實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中。請從下圖中挑選所需儀器，在方框內(nèi)畫出用該方法制備、收集干燥氯化氫氣體的裝置簡圖，并在圖中標(biāo)明所用試劑。（儀器可重復(fù)使用，固定裝置不必畫出）。

Ⅱ．實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下：取過量潔凈的鐵屑，加入20%－30%的稀硫酸溶液，在50℃－80℃水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱過濾，濾液移至試管中，用橡膠塞塞緊試管口，靜置、冷卻一段時間后收集產(chǎn)品。

（1）寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學(xué)方程式：＿＿                         ＿＿。

（2）硫酸溶液過稀會導(dǎo)致＿＿                            ＿＿。

（3）采用水浴加熱的原因是＿＿                         ＿＿。

（4）反應(yīng)時鐵屑過量的目的是（用離子方程式表示）＿＿                    ＿＿。

（5）溶液趁熱過濾的原因是＿＿                                ＿。塞緊試管口的目的是＿＿＿                                          ＿。

（6）靜置冷卻一段時間后，在試管中觀察到的現(xiàn)象是＿                     ＿＿＿。

Answer 1

（1）Fe+H₂SO₄（稀）＝FeSO₄+H₂↑；裝置圖見解析；（2）反應(yīng)速率慢；不利于晶體析出；（3）（4）Fe³⁺+2Fe＝3Fe²⁺；（5）減少FeSO₄的損失；防止空氣進(jìn)入試管將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；（6）有淺綠色晶體析出。

解析:

Ⅰ．濃硫酸和濃鹽酸反應(yīng)制取HCl氣體，不需要加熱，即：液＋液→氣，可采用分液漏斗和圓底燒瓶組成發(fā)生裝置；干燥HCl可以裝有濃硫酸的洗瓶，收集HCl用向上排空氣法，由于HCl氣體極易溶于水，故在水面用倒扣的漏斗來吸收尾氣。整個裝置為：

Ⅱ．⑴鐵和稀硫酸反應(yīng)的方程式為：Fe+H₂SO₄(稀)FeSO₄+H₂↑。（2）硫酸如果濃度過稀，則反應(yīng)時速率過慢；另外由于溶液中含有較多的水，也不利于硫酸亞鐵晶體的析出。（3）水浴加熱受熱均勻，溫度容易控制。（4）鐵屑過量的目的是防止Fe^2＋被氧化成Fe^3＋，即使被氧化Fe可以使Fe^3＋還原：Fe+2Fe^3＋=3Fe^2＋。(5)溶液趁熱過濾的目的是減少FeSO₄的損失；塞緊試管口的目的是防止空氣中的氧氣將FeSO₄氧化。（6）硫酸亞鐵熱溶液在冷卻過程中，溶解度降低，在靜止冷卻一段時間后會有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出。