Question

【題目】FeCl3是重要的化工原料，無水氯化鐵在300℃以上升華，遇潮濕空氣極易潮解

(1)制備無水氯化鐵

①儀器X的名稱為____。

②裝置的連接順序為a→____→i，k→____(按氣流方向，用小寫字母表示)。

③實驗結(jié)束后，取少量F中的固體加水溶解，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)溶液中含有Fe2+，其原因為____。

(2)探究FeCl3與SO2的反應(yīng)

已知反應(yīng)體系中存在下列兩種化學(xué)變化：

(i) Fe3+與SO2發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成Fe(SO2)62+(紅棕色)；

(ii) Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其離子方程式為①____

②_________

③_________

④實驗結(jié)論：反應(yīng)(i)、(ii)的活化能大小關(guān)系是：E(i)____E(ii)(填“>”、 “<”或“=”，下同)，平衡常數(shù)大小關(guān)系是：K(i)__________K(ii)。

⑤另取5 mL l molL-l FeC13溶液，先滴加2滴濃鹽酸，再通入SO2至飽和。幾分鐘后，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，由此可知：促使氧化還原反應(yīng)(ii)快速發(fā)生可采取的措施是____。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 h，i→d，e g，f→b(c) 未升華出來的FeCl3與未反應(yīng)的鐵粉在水溶液中反應(yīng)生成Fe2+ SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+ Fe(OH)3膠體 生成藍(lán)色沉淀 < < 增強(qiáng)FeCl3溶液的酸性

【解析】

（1）首先制取氯氣，然后除雜、干燥，再與鐵粉反應(yīng)，冷凝法收集升華出的FeCl3，最后連接盛有堿石灰的干燥管，吸收未反應(yīng)的氯氣，防止空氣中的水蒸氣使FeCl3水解。F中剩余固體可能為未升華的FeCl3與未反應(yīng)的鐵粉的混合物，溶于水發(fā)生反應(yīng)可生成FeCl2，以此分析解答；

(2) ①Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和SO42-，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式；

②沒有出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象，說明紅棕色物質(zhì)不是Fe(OH)3膠體；

③用K3Fe(CN)6溶液檢驗Fe2+生成藍(lán)色沉淀；

④反應(yīng)(i)比反應(yīng)(ii)快，則活化能：E(i)<E(ii)；反應(yīng)(ii)進(jìn)行的程度更大，則平衡常數(shù)：K(i)<K(ii)；

⑤增強(qiáng)FeCl3溶液的酸性能使氧化還原反應(yīng)(ii)加快。

（1）①由儀器構(gòu)造可知，儀器X的名稱為圓底燒瓶，

故答案為：圓底燒瓶；

②首先制取氯氣，然后除雜、干燥，導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出，所以a連接h，i接d；在F中與鐵粉反應(yīng)，為防止FeCl3堵塞導(dǎo)管，出氣導(dǎo)管應(yīng)用粗導(dǎo)管，則e接j，冷凝法收集升華出的FeCl3，所以k接g；最后連接盛有堿石灰的干燥管，吸收未反應(yīng)的氯氣，所以f接b，則裝置的連接順序為a→h，i→d，e→i，k→g，f→b，

故答案為：h，i→d，e；g，f→b(c)；

③實驗結(jié)束后，取少量F中的固體加水溶解，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)溶液中含有Fe2+，其原因為未升華出來的FeCl3與未反應(yīng)的鐵粉在水溶液中反應(yīng)生成Fe2+，

故答案為：未升華出來的FeCl3與未反應(yīng)的鐵粉在水溶液中反應(yīng)生成Fe2+；

(2) ①Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和SO42-，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒，離子方程式為SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+，

故答案為：SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+；

②沒有出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象，說明紅棕色物質(zhì)不是Fe(OH)3膠體，

故答案為：Fe(OH)3膠體；

③K3Fe(CN)6和Fe2+生成藍(lán)色沉淀，

故答案為：生成藍(lán)色沉淀；

④由實驗現(xiàn)象可知，FeCl3與SO2首先發(fā)生反應(yīng)(i)，說明反應(yīng)(i)比反應(yīng)(ii)快，則活化能：E(i)<E(ii)；反應(yīng)最終得到Fe2+，說明反應(yīng)(ii)進(jìn)行的程度更大，則平衡常數(shù)：K(i)<K(ii)。

故答案為：<；<；

⑤該實驗先滴加2滴濃鹽酸，使反應(yīng)(ii)加快，說明增強(qiáng)FeCl3溶液的酸性能使氧化還原反應(yīng)(ii)加快，

故答案為：增強(qiáng)FeCl3溶液的酸性。