Question

【題目】已知氯化亞鐵的熔點674℃、沸點1023℃；三氯化鐵在300℃以上易升華，易溶于水并且有強烈的吸水性．在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發生多種反應，反應之一為：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ． 某研究小組選用以下裝置（夾持裝置省略，裝置可重復選用）進行反應的探究．回答下列問題：
（1）裝置的合理連接順序為A、、D，其中E裝置U形管左邊設計為粗導管的目的是 ．
（2）A裝置中發生反應的化學方程式為 ．
（3）反應過程發現，裝置B中除生成紅棕色固體外，還觀察到黃綠色氣體，生成該氣體的化學方程式為 ．
（4）待B中充分反應后，停止加熱后，還需持續通氧氣至 ．
（5）設計實驗： ①利用E裝置U形管里的固體驗證Fe（OH）3是弱堿： ．
②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質量分數： ．

Answer 1

【答案】
（1）CBEC；防止FeCl3冷凝在導管中，堵塞導管
（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（3）4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2
（4）硬質玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失
（5）取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計）測得溶液顯酸性，即證；稱取一定質量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后，再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量
【解析】解：（1）氯化亞鐵制取氯化鐵的性質實驗：反應原理為：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ． 首先制取氧氣，裝置A：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，制取的氧氣中含有水蒸氣，因三氯化鐵易溶于水并且有強烈的吸水性，需除去氧氣中的水蒸氣，選用裝置C，在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發生多種反應，裝置B中：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ， 同時發生副反應4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2 ， 待B中充分反應后，停止加熱后，還需持續通氧氣至硬質玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失，三氯化鐵在300℃以上易升華，利用裝置E濃鹽水冷卻氯化鐵，E裝置U形管左邊設計為粗導管的目的是防止FeCl3冷凝在導管中，堵塞導管，最后用裝置D盛放堿性溶液吸收尾氣， 所以答案是：CBEC；防止FeCl3冷凝在導管中，堵塞導管；（2）裝置A中過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，
所以答案是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；（3）裝置B中生成紅棕色固體為氧化鐵，觀察到黃綠色氣體為氯氣，氯化亞鐵和氧氣反應生成氧化鐵和氯氣，反應方程式為：4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2 ，
所以答案是：4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2；（4）待B中充分反應后，停止加熱后，還需持續通氧氣，至硬質玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失，保證裝置B中：12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3 ， 反應完全，
所以答案是：硬質玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失；（5）①驗證Fe（OH）3是弱堿，可通過氯化鐵為強酸弱堿鹽水解呈酸性進行檢驗，取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計）測得溶液顯酸性，即證，
所以答案是：取少量固體加水溶解，用pH試紙（或pH計）測得溶液顯酸性，即證；
②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質量分數，可通過測定氧化鐵實驗，操作為：稱取一定質量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后，再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量，
所以答案是：稱取一定質量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸（或硫酸等）溶解，加足量的H2O2氧化后（不答也可）再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量．