Question

18．FeCl₂是一種常用的還原劑．有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
實驗室可以用多種方法來制備無水FeCl₂．回答下列問題：
I．按如圖1裝置用H₂還原無水FeCl₃制取．

（1）用裝置A制取H₂，其優(yōu)點是通過開關(guān)彈簧夾，可以使反應(yīng)隨時進(jìn)行或停止；D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+2FeCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₂+2HCl；裝置E的作用是吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置．
（2）通人足量H₂，充分反應(yīng)．如果溫度控制不當(dāng)，產(chǎn)品中會含單質(zhì)鐵．檢驗產(chǎn)品中是否    含鐵的方案是取樣品少許放入試管中，向其中加入鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生．
Ⅱ．按圖2裝置，在三頸燒瓶中放入162.5g無水氯化鐵和225g氯苯，控制反應(yīng)溫度在128℃～139℃加熱3h，反應(yīng)接近100%．反應(yīng)如下：2FeCl₃+C₆H₅Cl→FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl
（3）上述反應(yīng)中，還原劑是C₆H₅Cl．
（4）反應(yīng)溫度接近或超過C₆H₅Cl的沸點，但實驗過程中C₆H₅C1并不會大量損失．原因是實驗使用了冷凝回流裝置．
（5）冷卻后，將三頸瓶內(nèi)物質(zhì)經(jīng)過過濾，洗滌，干燥后，得到粗產(chǎn)品．
①洗滌所用的試劑可以是苯；
②簡述回收濾液中C₆H₅C1的方案蒸餾濾液，并收集132℃餾分．
（6）僅通過燒杯中的現(xiàn)象變化就可以監(jiān)控氯化鐵的轉(zhuǎn)化率．若要監(jiān)控氯化鐵轉(zhuǎn)化率達(dá)    到或超過90%，則燒杯中加入的試劑可以是滴有酚酞且含18g NaOH的溶液．

Answer 1

分析 I．按如圖1裝置可知，用H₂還原無水FeCl₃制取無水FeCl₂，A裝置一般用鋅和稀鹽酸制備H₂，B裝置用來除去氫氣中的氯化氫，C裝置用來干燥氫氣，可以裝置堿石灰，E裝置中也要裝置堿石灰，吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置，D裝置中用氫氣與氯化氯生成氯化亞，據(jù)此答題．
II．（3）根據(jù)反應(yīng)2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl可知，氯苯能使氯化鐵生成氯化亞鐵，所以氯苯為還原劑；
（4）根據(jù)圖2可知，裝置有冷凝回流裝置，所以為了提高反應(yīng)速率，可以將反應(yīng)溫度接近或超過C₆H₅Cl的沸點，但實驗過程中C₆H₅Cl并不會大量損失；
（5）三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂，根據(jù)其溶解性可知，可以用有機溶劑將C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂溶解，過濾后可得氯化亞鐵，對濾液進(jìn)行蒸餾可回收C₆H₅Cl，據(jù)此答題；
（6）根據(jù)反應(yīng)2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl，利用氯化氫的量可判斷氯化鐵轉(zhuǎn)化率，要確定生成氯化氫的量，可在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉，并用酚酞作指示劑進(jìn)行判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度．

解答 解：I．按如圖1裝置可知，用H₂還原無水FeCl₃制取無水FeCl₂，A裝置一般用鋅和稀鹽酸制備H₂，B裝置用來除去氫氣中的氯化氫，C裝置用來干燥氫氣，可以裝置堿石灰，E裝置中也要裝置堿石灰，吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置，D裝置中用氫氣與氯化氯生成氯化亞．
（1）裝置A為啟普發(fā)生器的簡易裝置，適用于固液混合狀態(tài)且不需加熱而制取的氣體，且固體必須是塊狀的，該裝置的優(yōu)點是便于控制反應(yīng)，實驗室一般用鋅和稀鹽酸制備H₂，用裝置A制取H₂，通過開關(guān)彈簧夾，可以使反應(yīng)隨時進(jìn)行或停止，根據(jù)上面的分析可知，E中盛放的試劑是堿石灰；吸收氯化氫氣體，同時防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+2FeCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₂+2HCl，
故答案為：通過開關(guān)彈簧夾，可以使反應(yīng)隨時進(jìn)行或停止；H₂+2FeCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₂+2HCl；吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置；
（2）溫度控制不當(dāng)，產(chǎn)品中含單質(zhì)鐵．檢驗產(chǎn)品中是否含鐵的方案為取樣，加入鹽酸中，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，
故答案為：取樣品少許放入試管中，向其中加入鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生；
II．（3）根據(jù)反應(yīng)2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl可知，氯苯能使氯化鐵生成氯化亞鐵，所以氯苯為還原劑，
故答案為：C₆H₅Cl；
（4）根據(jù)圖2可知，裝置有冷凝回流裝置，所以為了提高反應(yīng)速率，可以將反應(yīng)溫度接近或超過C₆H₅Cl的沸點，但實驗過程中C₆H₅Cl并不會大量損失，
故答案為：實驗使用了冷凝回流裝置；
（5）三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂，根據(jù)其溶解性可知，可以用有機溶劑例如苯將C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂溶解，過濾后可得氯化亞鐵，對濾液進(jìn)行蒸餾可回收C₆H₅Cl，
①洗滌所用的試劑可以是苯；
故答案為：苯；
②回收濾液中C₆H₅Cl的方案是蒸餾濾液，并收集132℃餾分，
故答案為：蒸餾濾液，并收集132℃餾分；
（6）根據(jù)反應(yīng)2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl，氯化鐵轉(zhuǎn)化率達(dá)到或超過90%，則可產(chǎn)生氯化氫的物質(zhì)的量為$\frac{162.5g}{162.5g/mol}$×$\frac{1}{2}$=0.45mol，所以可在燒杯中加入0.45×40g的氫氧化鈉即18g，并用酚酞作指示劑進(jìn)行判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，如果18g氫氧化鈉完全反應(yīng)，則產(chǎn)率達(dá)到或超過90%，
故答案為：滴有酚酞且含18g NaOH的溶液．

點評 本題考查實驗室制備氯化亞鐵的方案設(shè)計與評價，題目難度中等，本題注意把握實驗操作原理，把握題給信息，掌握實驗操作方法，學(xué)習(xí)中注意積累．