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题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:340 题号:18171221
铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:
氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁(铁粉足量)。请回答下列问题:

(1)在装置A中,用与浓盐酸反应制取氯气,写出反应的离子方程式_______
(2)B装置的作用_______
(3)D中装的药品是_______,其作用是吸收未反应的,防止污染环境;同时防止空气中的水进入装置C,使潮解。
(4)定性分析。取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有,可用下列试剂中的_______(只能选取一种试剂,填序号)进行检测。
溶液       ②酸性溶液       溶液       淀粉溶液
(5)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:
①称取产品溶于过量的稀盐酸中;
②加入足量溶液;
③再加入足量溶液;
④过滤、洗涤后灼烧沉淀;
⑤称量所得红棕色固体为
则该样品中铁元素的质量分数为_______%(结果精确到小数点后两位)。
(6)由(5)定量分析数据得出结论,并提出改进措施。
①用题目所给的装置制得的产物中,铁元素含量_______(填“相等”“偏高”或“偏低”),说明含有杂质。
②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是_______

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【推荐1】亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,易溶于浓硫酸。常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示(其中III、IV中均为浓硫酸):

(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
装置Ⅰ装置Ⅱ
烧瓶中分液漏斗中
制备纯净Cl2MnO2浓盐酸___
制备纯净NOCu稀硝酸___

(2)将制得的NO和Cl2通入图乙对应装置制备NOCl。
①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是____________
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、Cl2通入装置Ⅴ中,你同意此观点吗?________(填同意或不同意),原因是________________________________
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因为________________
(3)有人认为多余的氯气可以通过下列装置暂时储存后再利用,请选择可以用作氯气的储气的装置 ______

(4)装置Ⅶ吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为_______________________
(5)有人认为装置Ⅶ中氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,经过查阅资料发现用高锰酸钾溶液可以吸收NO气体,因此在装置Ⅶ氢氧化钠溶液中加入高锰酸钾,反应产生黑色沉淀,写出该反应的离子方程式:__________________________________
(6)制得的NOCl中可能含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取1.6625 g样品溶于50.00 ml NaOH溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00ml。
①样品的纯度为__________%(保留1位小数)
②已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12,若在滴定终点时测得溶液中Cr2O42-的浓度是5.0×10-3 mol/L,此时溶液中Cl-浓度是_________
2018-11-20更新 | 446次组卷
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【推荐2】实验室用下图所示装置制备KClO溶液,再用KClO溶液与KOH、Fe(NO33溶液反应制备高效净水剂K2FeO4

已知:Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称___________,装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是______________________
(2)装置B吸收的气体是____________(写化学式),装置D的作用是____________________
(3)装置C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO33溶液,控制水浴温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),反应的离子方程式为____________________。再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯方法为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中,过滤,将盛有滤液的烧杯______________________,搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,最后将固体放在真空干燥箱中干燥。
(5)测定K2FeO4产品纯度。称取K2FeO4产品0.2100 g于烧杯中,加入足量的强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol·L-1的(NH42Fe(SO42溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗标准溶液30.00 mL[已知:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-,2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O]。则K2FeO4产品的纯度为_________ %(保留1位小数)。
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(1)中Fe呈_______价;列举常见的一种用途:_______
(2)该小组同学准备利用与浓盐酸制取,请写出该反应的离子方程式:_______;用电子式表示的形成过程:_______
(3)已知:低温时,与NaOH生成NaClO与NaCl;高温时,与NaOH反应生成与NaCl。若测得与KOH反应后的溶液中,且,则溶液中_______。(设KOH与恰好完全反应)
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