Question

【題目】FeCl2具有獨有的脫色能力，適用于印染、造紙行業的污水處理。FeCl3在加熱條件下遇水劇烈水解。FeCl3和FeCl2均不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯。回答下列問題：

(1)由FeCl3．6H2O制得干燥FeCl2的過程如下：

i．向盛有FeCl3．6H2O的容器中加入過量SOCl2(液體，易水解)，加熱，獲得無水FeCl3。

ii．將無水FeCl3置于反應管中，通入一段時間的氫氣后再加熱，生成FeCl2。

①FeCl3．6H2O中加入SOCl2獲得無水FeCl3的化學方程式為__________________。(已知該反應為非氧化還原反應)

②使用NH4SCN可以檢驗 ii中FeCl3是否含完全轉化，請寫出離子反應方程式_____________。

(2)利用反應2FeCl3 + C6H5Cl 2FeCl2+ C6H4Cl2 +HCl↑，制取無水FeCl2。在三頸燒瓶中加入無水氯化鐵和過量的氯苯，控制反應溫度在一定范圍內加熱3 h，冷卻、分離、提純得到粗產品，實驗裝置如圖。(加熱裝置略去)

①儀器B的名稱是_________ ；C的試劑名稱是________。

②反應結束后，冷卻實驗裝置A，將三頸燒瓶內物質倒出，經______、_______、干燥后，得到FeCl2粗產品。

③該裝置存在的不足之處是__________________________。

(3)粗產品中FeCl2的純度測定。

①取a g粗產品配制成100 mL溶液；②用移液管移取所配溶液5.00mL，放入500 mL錐形瓶內并加水至體積為200mL；③用0.100 mol·L-1酸性KMnO4標準溶液滴定，終點時消耗酸性KMnO4標準溶液V mL。若已知消耗酸性高錳酸鉀溶液為VmL，所配溶液的密度ρ(FeCl2)=kV ，密度的單位為g·L-1，則k=___________g·L-1·mL-1。

Answer 1

【答案】FeCl3．6H2O＋6SOCl2FeCl3+ 12HCl↑＋6SO2↑ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 或Fe3++SCN-=Fe(SCN)2+ （球形）冷凝管 水或氫氧化鈉溶液 過濾 洗滌 裝置B（或A）和C之間缺少一個裝有無水氯化鈣（P2O5或硅膠）的球形干燥管 12.7

【解析】

(1)①SOCl2與水接觸會迅速產生白霧和SO2，則FeCl3．6H2O中加入SOCl2獲得無水FeCl3和HCl、SO2；

②Fe3+溶液中滴加含SCN-的溶液會變血紅色；

(2)①根據儀器的結構和性能確定儀器的名稱；C裝置的作用是吸收揮發出的HCl氣體；

②固液分離用過濾操作；

③FeCl3和FeCl2均易水解，要防止C中水蒸氣進入A中；

(3)已知酸性條件下Fe2+被KMnO4溶液氧化時發生的離子反應方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；用0.100 mol·L-1酸性KMnO4標準溶液滴定，終點時消耗酸性KMnO4標準溶液V mL，則參加反應的MnO4-的物質的量為0.100 mol·L-1×V×10-3L=V×10-4mol，則ag粗產品中含有的Fe2+物質的量為V×10-4mol×5×=V×10-2mol，溶液中FeCl2的質量為V×10-2mol×127g/mol=1.27Vg，所配溶液的密度ρ(FeCl2)=kV計算k。

(1) ①SOCl2與水接觸會迅速產生白霧和SO2，則FeCl3．6H2O中加入SOCl2獲得無水FeCl3和HCl、SO2，則發生反應的化學方程式為6SOCl2+FeCl36H2O=FeCl3+12HCl↑+6SO2↑；

②利用NH4SCN檢驗溶液中是否含有Fe3+，判斷FeCl3是否含完全轉化，若不變紅則完全轉化，發生反應的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 或Fe3++SCN-=Fe(SCN)2+；

(2)①由儀器的結構和性能可知：儀器B的名稱是(球形)冷凝管；裝置C中應盛裝水或NaOH溶液吸收揮發的HCl氣體；

②反應結束后，冷卻實驗裝置A，將三頸燒瓶內物質倒出，經過濾、用苯洗滌、干燥后，得到FeCl2粗產品；

③該裝置存在的不足之處是裝置B(或A)和C之間缺少一個裝有無水氯化鈣(P2O5或硅膠)的球形干燥管，易造成C中水蒸氣進入A中，促進FeCl3或FeCl2的水解；

(3)已知酸性條件下Fe2+被KMnO4溶液氧化時發生的離子反應方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；用0.100 mol·L-1酸性KMnO4標準溶液滴定，終點時消耗酸性KMnO4標準溶液V mL，則參加反應的MnO4-的物質的量為0.100 mol·L-1×V×10-3L=V×10-4mol，則ag粗產品中含有的Fe2+物質的量為V×10-4mol×5×=V×10-2mol，溶液中FeCl2的質量為V×10-2mol×127g/mol=1.27Vg，則所配溶液的密度ρ(FeCl2)==kV，解得k=12.7g·L-1·mL-1。