Question

【題目】氯化亞鐵是重要的還原劑，常用于檢測硒、生產(chǎn)聚合氯化鋁鐵絮凝劑。制備FeCl2的方法有多種。請回答下列問題：

Ⅰ.結晶法制取FeCl2

在一定濃度的鹽酸中，逐漸加入過量的鐵屑，充分反應后，蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜，____，______，固液分離，洗滌，快速干燥制得。

Ⅱ.氯苯還原無水FeC13制取FeC12

無水FeCl3與氯苯反應的化學方程式為：2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑

(1)如圖是用干燥的C12和鐵粉制取無水FeC13的裝置。硬質(zhì)玻璃管和收集器用大口管連接的原因是________。

(2)利用如圖裝置制備無水FeC12，并檢測FeC13的轉化率。已知相關物質(zhì)的部分性質(zhì)如下：

	C6H5C1(氯苯)	C6H4C12	FeC13	FeC12
相對分子質(zhì)量	112.5	147	162.5	127
熔點/℃	-45	53	306	670~674
沸點/℃	132	173	315	1023

將162.5 g無水氯化鐵和200 g氯苯加入到圓底燒瓶中，在錐形瓶中加入200 g滴有酚酞的9.5%的NaOH溶液。先通入N2一段時間，再加熱，控制溫度在132 ℃左右發(fā)生反應。實驗完成后冷卻，分離提純得到粗產(chǎn)品。

①先通入N2的目的是_______；導管a的作用是______。

②當錐形瓶內(nèi)溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色時，停止加熱，則氯化鐵轉化率理論上達到或超過______%。

③實驗結束后，回收過量氯苯的操作名稱為______。

④指出裝置c可能存在的缺點______。

Answer 1

【答案】趁熱過濾 (冷卻)結晶 FeC13的熔沸點低，防止FeC13冷凝時堵塞導管 除盡裝置中的O2和水蒸氣，防止FeCl2被氧化、防止發(fā)生水解反應 導氣，冷凝回流氯苯 95 蒸餾 無防倒吸裝置

【解析】

I.在一定濃度的鹽酸中，逐漸加入過量的鐵屑，充分反應后，蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜，趁熱過濾、冷卻結晶、固液分離，洗滌，快速干燥制得FeCl2；

II.(1)FeCl3熔沸點低，冷凝時易堵塞導管；

(2)在裝置b中發(fā)生反應：2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl，由于Fe2+具有強的還原性，易被空氣氧化，先通入N2，排出裝置內(nèi)空氣，就可以避免副反應產(chǎn)生的干擾，導氣管a同時起導氣和冷凝作用，反應產(chǎn)生的HCl被錐形瓶中的NaOH溶液吸收，根據(jù)二者反應關系計算產(chǎn)生的HCl的物質(zhì)的量，進而可知反應的FeCl3的量，結合加入反應物的量計算其轉化率。

I.在一定濃度的鹽酸中，逐漸加入過量的鐵屑，充分反應后，蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜，趁熱過濾、冷卻結晶、固液分離，洗滌，快速干燥制得FeCl2；

II.(1)用干燥的Cl2和鐵粉制取無水FeCl3，硬質(zhì)玻璃管和收集器用大口管連接的原因是FeCl3熔沸點低，防止FeCl3冷凝時堵塞導管；

(2)①先通入N2的目的是排出裝置中空氣，防止空氣中的O2氧化FeCl2變?yōu)?/span>FeCl3，同時也可以避免反應產(chǎn)生的Fe3+發(fā)生水解反應；裝置中導管a的作用是導氣和冷凝，可以使揮發(fā)的未反應的氯苯回流到反應裝置；

②n(FeCl3)==1 mol，n(C6H5C1) ==1.78 mol，根據(jù)方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知二者反應時的物質(zhì)的量的比是2：1，n(FeCl3)：n(C6H5C1)＜2：1，說明氯苯過量，反應根據(jù)FeCl3的物質(zhì)的量計算，n(HCl)=n(NaOH)==0.475 mol，根據(jù)反應2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl可知氯化鐵轉化率為：×100%=95%；

③實驗結束后，在裝置b中含有過量的氯苯及反應產(chǎn)生的二氯苯，由于氯苯、二氯苯是互溶的沸點不同的液體混合物，所以分離二者混合物，回收其中過量氯苯的操作方法為蒸餾；

④由于HCl氣體極易溶于水，并且會與c中NaOH反應，使裝置中氣體壓強過小而引起倒吸現(xiàn)象，因此裝置c可能存在的缺點是無防倒吸裝置。