Question

三氯化鐵是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不可缺少的重要試劑．
某同學(xué)利用廢鐵屑（含少量銅等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì)）來(lái)制備FeCl₃?6H₂O，該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A中放有廢鐵屑，燒杯中盛有過(guò)量的稀硝酸，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開(kāi)a、關(guān)閉b，從分液漏斗內(nèi)向A中滴加過(guò)量鹽酸，此時(shí)溶液顯淺綠色，再打開(kāi)b進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾結(jié)束后，取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿中加熱，蒸發(fā)掉部分水并除去多余的HNO₃，再降溫結(jié)晶得FeCl₂?6H₂O晶體，填寫(xiě)下列空白：
（1）滴加鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比鹽酸與純鐵粉的反應(yīng)快，其原因是

 

．
（2）燒杯中稀HNO₃的作用是（用離子方程式表示）

 

．
（3）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧夾a必須始終打開(kāi)，其目的是

 

．
（4）若不用降溫結(jié)晶的方法制取FeCl₃?6H₂O，而是直接將溶液加熱至無(wú)氣體放出，最終得到的固體是

 

（寫(xiě)化學(xué)式）

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合,鐵的化學(xué)性質(zhì),制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）形成原電池使反應(yīng)速率加快；
（2）稀HNO₃有強(qiáng)氧化性，使Fe²⁺ 全部氧化成Fe³⁺；
（3）與大氣相通，使分液漏斗中的酸可滴入A中；
（4）氯化鐵易水解生成氫氧化鐵．

解答： 解：（1）廢鐵屑（含少量銅雜質(zhì)）加鹽酸后，Cu與鐵形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快，
故答案為：廢鐵屑中的不溶性雜質(zhì)與Fe在鹽酸中構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率；
（2）過(guò)量的稀HNO₃保證使Fe²⁺ 全部氧化成Fe³⁺；反應(yīng)的離子方程式是3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧夾a都必須打開(kāi)，則裝置與大氣相同，使分液漏斗中的酸可滴入A中，
故答案為：使裝置內(nèi)部與外界大氣相通，便于A中液體流下；
（4）氯化鐵屬于強(qiáng)酸弱堿鹽易水解，加熱促進(jìn)水解，發(fā)生FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，生成Fe（OH）₃和鹽酸，鹽酸揮發(fā)，溶液中存在大量的Fe（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意因�(yàn)镕eCl₃是強(qiáng)酸弱堿鹽水解：FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，加熱蒸干時(shí)使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移，因此得不到FeCl₃?6H₂O，難度不大．