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 ．
（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D中發生的化學方程式是：
（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）2FeCl3+H2 2HCl+2FeCl2
（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：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D發生的反應為氫氣與氯化鐵發生氧化還原反應生成氯化亞鐵和氯化氫，反應為：2FeCl3+H2 2HCl+2FeCl2；
故答案為：2FeCl3+H2 2HCl+2FeCl2；（5）①滴定過程的反應為：MnO4﹣+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
故答案為：MnO4﹣+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；②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，
根據反應：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= ×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）裝置D發生的反應為氫氣還原氯化鐵；（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．