Question

4．FeCl₂是一種常用的還原劑．有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	C6H5Cl（氯苯）	C6H4Cl2	FeCl3	FeCl2
溶解性	不溶于水，易溶于苯		不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水．
熔點/℃	-45	53	--	--
沸點/℃	132	173	--	--

查閱資料知：氯化鐵遇水劇烈水解．實驗室可以用如下方法來制備無水FeCl₂．
按圖裝置，在三頸燒瓶中放入a g無水氯化鐵和過量的氯苯，控制反應(yīng)溫度在128～139℃加熱3h，冷卻，分離提純得到粗產(chǎn)品．

回答下列問題：
（1）上述生成FeCl₂的反應(yīng)中，還原劑是C₆H₅Cl．
（2）實驗裝置中，儀器B的作用是防止安全瓶內(nèi)的水分進入A裝置，導(dǎo)致FeCl₂變質(zhì)，虛線框內(nèi)應(yīng)選擇的安全瓶（盛有蒸餾水）是c．（填標(biāo)號）
（3）實驗過程中控制反應(yīng)溫度接近或超過C₆H₅Cl的沸點，C₆H₅Cl不會有明顯損失，原因是_實驗使用了冷凝回流裝置．
（4）冷卻反應(yīng)后的實驗裝置，對三頸燒瓶內(nèi)的物質(zhì)進行過濾、洗滌、干燥，得到粗產(chǎn)品．
①洗滌沉淀所用的試劑應(yīng)為b．（填標(biāo)號）
a．蒸餾水    b．苯    c．燒堿溶液
②回收濾液中C₆H₅Cl的方案為蒸餾濾液，并收集132℃餾分．
（5）用x mol•L^-1NaOH溶液滴定安全瓶中得到的鹽酸，消耗少y mLNaOH溶液，則反應(yīng)中氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為$\frac{x•y×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$（只列出計算式）．
（6）已知25℃時，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38此溫度下在實驗室中配制100mL5.0mol•L^-1，F(xiàn)eCl₃溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入2mol•L^-1的鹽酸2.5mL（總體積忽略加入鹽酸體積）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根據(jù)題意氯化鐵遇水劇烈水解，儀器B吸收水分，防止氯化亞鐵變質(zhì)；考慮氯化氫極易溶于水；
（3）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；
（4）①三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂，根據(jù)其溶解性可知；
②可以用有機溶劑將C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂溶解，過濾后可得氯化亞鐵，對濾液進行蒸餾可回收C₆H₅Cl，據(jù)此分析；
（5）根據(jù)2FeCl₃～HCl～NaOH的關(guān)系式計算消耗的FeCl₃質(zhì)量，再計算轉(zhuǎn)化率；
（6）若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c（OH^-），進而計算c（H⁺），結(jié)合溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算該題．

解答 解：（1）由裝置可知：根據(jù)反應(yīng)2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl制備產(chǎn)品，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；
（2）儀器B的為干燥管，作用是防止安全瓶內(nèi)的水分進入A裝置，導(dǎo)致FeCl₂變質(zhì)；氯化氫極易溶于水，防倒吸，選C裝置；
故答案為：防止安全瓶內(nèi)的水分進入A裝置，導(dǎo)致FeCl₂變質(zhì)；c；
（3）根據(jù)裝置圖可知，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；
（4）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，對濾液進行蒸餾可回收C₆H₅Cl，
①洗滌所用的試劑可以是苯；
故答案為：b；
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；
（5）2FeCl₃～HCl～NaOH，則消耗的n（FeCl₃）=2n（NaOH）=2×xy×10^-3mol，m（FeCl₃）=2×xy×10^-3×162.5g，故氯化鐵轉(zhuǎn)化率為$\frac{x•y×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
故答案為：$\frac{x•y×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
（6）若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c（OH^-）≤2×10^-13mol/L，c（H⁺）≥0.05mol/L，則加入鹽酸的體積至少為$\frac{0.1L×0.05mol/L}{2mol/L}$=2.5mL；
故答案為：2.5．

點評 本題考查實驗室制備氯化亞鐵的方案設(shè)計與評價，題目難度較大，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．