Question

19．已知某工業廢水中含有CuCl₂、FeCl₂、HCl，某化學探究學習小組打算用這種廢水制備純凈的FeCl₂晶體．為此他們設計了如下的實驗方案：

第一步：用上圖中的儀器和藥品組裝一套實驗裝置制取干燥的CO，用CO還原Fe₂O₃粉末制取還原鐵粉．提示：制取CO的原理為H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O
（1）如果所制氣體流向從左向右時，上述組裝的實驗裝置從左向右的實驗裝置連接順序（填儀器序號）是A→E→C→D→B．
（2）正確的操作第一步應是連接好裝置并檢查氣密性；最后一步應是熄滅A處的酒精燈．
（3）裝置B的作用是檢驗新生成的CO₂；裝置E的作用是除去CO中的CO₂．
（4）第二步：將制得的還原鐵粉放入原混合溶液中，制得純凈的FeCl₂溶液．必須進行的操作是攪拌、過濾．
（5）第三步：得到純凈的FeCl₂晶體．必須進行的操作是在HCl氣體氛圍中加熱濃縮，冷卻結晶．

Answer 1

分析 用上圖中的儀器和藥品組裝一套實驗裝置制取干燥的CO，用CO還原Fe₂O₃粉末制取還原鐵粉，利用裝置A中的濃硫酸和草酸反應制備一氧化碳，制得的一氧化碳氣體中含有二氧化碳、水蒸氣，需要通過裝置E吸收混合氣體中二氧化碳，用濃硫酸除去混合氣體中的水蒸氣，得到干燥純凈的一氧化碳氣體，通過裝置D加熱反應，用一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，利用裝置B檢驗新生成的二氧化碳，據此連接裝置實驗，
（1）依據上述分析可知所制氣體流向從左向右時，上述組裝的實驗裝置從左向右的實驗裝置連接順序AECDB；
（2）連接好儀器后需要先檢驗裝置氣密性，為防止生成的鐵被氧化，酒精燈熄滅的順序是先熄滅D處，再等到裝置D冷卻后熄滅A處酒精燈；
（3）裝置B是驗證生成的二氧化碳氣體，裝置E是除去一氧化碳中的二氧化碳；
（4）攪拌充分反應后過濾除去過量的鐵粉得到純凈的氯化亞鐵溶液；
（5）氯化亞鐵溶液中水解生成氫氧化亞鐵和鹽酸，蒸發濃縮，促進水解不能得到氯化亞鐵晶體．

解答 解：（1）依據上述分析可知所制氣體流向從左向右時，利用裝置A中的濃硫酸和草酸反應制備一氧化碳，制得的一氧化碳氣體中含有二氧化碳、水蒸氣，需要通過裝置E吸收混合氣體中二氧化碳，用濃硫酸除去混合氣體中的水蒸氣，得到干燥純凈的一氧化碳氣體，通過裝置D加熱反應，用一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，利用裝置B檢驗新生成的二氧化碳，上述組裝的實驗裝置從左向右的實驗裝置連接順序AECDB，
故答案為：A；E；C；D；B；
（2）反應是為了得到純凈的一氧化碳氣體，氣體發生裝置在連接好儀器后需要先檢驗裝置氣密性，為防止生成的鐵被氧化，酒精燈熄滅的順序是先熄滅D處，再等到裝置D冷卻后熄滅A處酒精燈，
故答案為：連接好裝置并檢查氣密性；A；
（3）上述分析可知裝置B的作用是驗證一氧化碳還原氧化鐵生成的二氧化碳氣體，裝置E中氫氧化鈉溶液是除去一氧化碳中的二氧化碳，避免干擾后續實驗，
故答案為：檢驗新生成的CO₂；除去一氧化碳中的二氧化碳；
（4）將制得的還原鐵粉放入原混合溶液中，攪拌充分反應后過濾除去過量的鐵粉得到純凈的氯化亞鐵溶液，
故答案為：攪拌、過濾；
（5）氯化亞鐵溶液中水解生成氫氧化亞鐵和鹽酸，蒸發濃縮，促進水解不能得到氯化亞鐵晶體，需要在HCl氣體氛圍中加熱濃縮，冷卻結晶，抑制亞鐵離子的水解，
故答案為：在HCl氣體氛圍中加熱濃縮，冷卻結晶．

點評 本題考查了物質制備實驗過程分析，主要是氣體制備、除雜，注意一氧化碳還原氧化鐵完成后熄滅酒精燈的順序，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．