Question

【題目】三氯化鐵是中學化學實驗室中常用的化學試劑．同學們利用廢鐵屑（含少量銅雜質）來探究制備FeCl36H2O的方法，同學甲設計的實驗裝置如圖所示，其實驗步驟如下：A中放有廢鐵屑，燒杯中盛有足量的稀硝酸，實驗時先打開a并關閉b，用分液漏斗向A中加入過量的鹽酸充分反應，此時溶液呈淺綠色；再打開b進行過濾，過濾結束后，取燒杯內溶液倒入蒸發皿加熱，蒸發掉部分水并使剩余HNO3分解，再降溫結晶得FeCl36H2O晶體． 填寫下列空白：
（1）滴加鹽酸時，發現反應速率較之鹽酸與純鐵粉反應要快，其原因是 ．
（2）燒杯內放過量稀HNO3的原因是（用離子方程式表示）．
（3）整個實驗過程中，彈簧夾a都必須打開，除為排出產生的氣體外，另一個目的是 ．
（4）乙同學對該實驗進行了改進，他是用空燒杯盛接濾液，加入適當的試劑，然后在HC1的氣流中、一定溫度下蒸發、濃縮、降溫結晶而得到純凈的FeCl36H2O，你認為加入的試劑可以是 ． （填序號） ①適量氯氣 ②適量過氧化氫和稀鹽酸
③酸性高錳酸鉀溶液 ④氫氧化鈉溶液．

Answer 1

【答案】
（1）廢鐵屑中的不溶性雜質與Fe在鹽酸中構成原電池，加快了反應速率
（2）3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O
（3）使裝置內部與外界大氣相通，便于A中液體流下
（4）①②
【解析】解：實驗的目的是制備FeCl36H2O，由裝置圖可知，在A中，廢鐵屑與鹽酸反應生成氯化亞鐵，經過濾可分離出銅，氯化亞鐵和過量的鹽酸流入燒杯中，硝酸將氯化亞鐵氧化生成氯化鐵，經蒸發濃縮反應液，蒸發掉部分水并使剩余HNO3分解，再降溫結晶得FeCl36H2O晶體，（1）廢鐵屑（含少量銅雜質）加鹽酸后，Cu與鐵形成Fe﹣Cu原電池使反應速率加快， 所以答案是：廢鐵屑中的不溶性雜質與Fe在鹽酸中構成原電池，加快了反應速率；（2）過量的稀HNO3保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+；反應的離子方程式是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O，
所以答案是：3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O；（3）整個實驗過程中，彈簧夾a都必須打開，則裝置與大氣相同，使分液漏斗中的酸可滴入A中，
所以答案是：使裝置內部與外界大氣相通，便于A中液體流下；（4）把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，同時不能引入雜質，所以選用適量過氧化氫和稀鹽酸，或用雙氧水，
所以答案是：①②．