Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)興趣小組將無水FeCl3與氯苯混合發(fā)生反應(yīng)制備常用還原劑FeCl2，反應(yīng)原理是：2FeCl3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑。按照如圖裝置，在三頸燒瓶中放入162.5g無水FeCl3和225g氯苯，控制反應(yīng)溫度在130℃下加熱3h，冷卻、過濾、洗滌、干燥得到粗產(chǎn)品。將生成的HCl用水吸收，利用莫爾法可以測出無水FeCl3的轉(zhuǎn)化率(莫爾法是用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鹵離子含量的沉淀滴定法)。

已知有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	C6H5Cl	C6H4Cl2
熔點(diǎn)/℃	-45	53
沸點(diǎn)/℃	132	173

回答下列問題：

（1）儀器b的作用是_______。干燥管c中盛裝的試劑是________。

（2）反應(yīng)結(jié)束后需向反應(yīng)器a中吹入干燥的氮?dú)?/span>，其目的是_________。

（3）下列各裝置(盛有蒸餾水)能代替圖中虛線框內(nèi)部分的是_____(填序號)。

（4）從濾液中回收過量氯苯的操作是___________。

（5）將錐形瓶內(nèi)溶液的pH調(diào)至6.0再加水稀釋至1000mL，從中取10.0mL滴加幾滴指示劑，用 0.2000mol/LAgNO3溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時，消耗22.50mLAgNO3溶液。

	AgCl	AgBr	AgI	Ag2CrO4
Ksp	2×10-10	5.4×10-13	8.3×10-17	2×10-12
顏色	白	淡黃	黃	磚紅

①參照上表已知信息用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氯離子含量時可以作指示劑的是___(填字母)。

a.CaCl2 b.NaBr c.NaI d.K2CrO4

②滴定達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______

③無水FeC13的轉(zhuǎn)化率a=_______%

Answer 1

【答案】 冷凝回流氯苯、導(dǎo)氣 無水氯化鈣(或五氧化二磷、硅膠) 使氯化氫全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶中被水充分吸收。準(zhǔn)確測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率 fh 蒸餾濾液,收集132℃的餾分 d 有磚紅色沉淀生成 90%

【解析】試題分析：本題考查FeCl2的制備、沉淀滴定實(shí)驗(yàn)、指示劑的選擇和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、溶度積的應(yīng)用。

（1）C6H5Cl的沸點(diǎn)為132℃，制備FeCl2的反應(yīng)原理為2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，儀器b為冷凝管，儀器b的作用是：冷凝回流氯苯、導(dǎo)氣（導(dǎo)出HCl氣體）。干燥管c中的固體試劑不能吸收HCl，干燥管c中盛裝的試劑是：無水氯化鈣（或五氧化二磷、硅膠）。

（2）根據(jù)題意，測定無水FeCl3轉(zhuǎn)化率的原理是：將反應(yīng)生成的HCl用水吸收，用莫爾法測定錐形瓶d中Cl-，由Cl- 計(jì)算FeCl3的轉(zhuǎn)化率；為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，反應(yīng)過程中需要將反應(yīng)生成的HCl全部導(dǎo)入錐形瓶d中；反應(yīng)結(jié)束后需向反應(yīng)器a中吹入干燥的氮?dú)猓�其目的是：�?/span>HCl全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶中被水充分吸收，準(zhǔn)確測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。

（3）虛線框內(nèi)裝置用于吸收HCl并防倒吸。由于HCl極易溶于水，若使用e裝置會產(chǎn)生倒吸；f裝置能吸收HCl并能防倒吸；g裝置為密封裝置，存在安全問題；h裝置能吸收HCl并能防倒吸；能代替圖中虛線框內(nèi)部分的裝置是f h。

（4）過濾后得到的濾液為C6H4Cl2和過量C6H5Cl的混合液，由于C6H4Cl2和C6H5Cl互相混溶且兩者沸點(diǎn)相差較大，從濾液中回收過量氯苯采用蒸餾法，從濾液中回收過量氯苯的操作是：蒸餾濾液，收集132℃的餾分。

（5）①a項(xiàng)，CaCl2與AgNO3產(chǎn)生白色AgCl沉淀，無法判斷滴定終點(diǎn)且影響Cl-的測定，不能用CaCl2作為指示劑；b項(xiàng)，AgBr、AgCl為相同類型且Ksp（AgBr）Ksp（AgCl），滴入AgNO3溶液，AgBr優(yōu)先于AgCl沉淀，若用NaBr為指示劑無法判斷滴定終點(diǎn)，不能用NaBr作為指示劑；c項(xiàng)，AgI、AgCl為相同類型且Ksp（AgI）Ksp（AgCl），滴入AgNO3溶液，AgI優(yōu)先于AgCl沉淀，若用NaI為指示劑無法判斷滴定終點(diǎn)，不能用NaI作為指示劑；d項(xiàng)，AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度===1.41410-5（mol/L），Ag2CrO4飽和溶液物質(zhì)的量濃度===7.93710-5（mol/L）1.41410-5（mol/L），滴入AgNO3溶液，AgCl優(yōu)先于Ag2CrO4沉淀，可用K2CrO4作指示劑；可作為指示劑的是K2CrO4，答案選d。

②選用K2CrO4作指示劑，當(dāng)Cl-完全沉淀，滴入AgNO3溶液與Kspan>2CrO4形成磚紅色沉淀。滴定達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入最后一滴AgNO3溶液，有磚紅色沉淀生成。

③10.0mL溶液中含Cl-物質(zhì)的量n（Cl-）=n（AgNO3）=0.2000mol/L0.02250L=0.0045mol；反應(yīng)生成HCl物質(zhì)的量n（HCl）=0.0045mol=0.45mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，反應(yīng)消耗n（FeCl3）=2n（HCl）=0.9mol，反應(yīng)消耗m（FeCl3）=0.9mol162.5g/mol=146.25g，無水FeCl3的轉(zhuǎn)化率為100%=90%。