Question

10．FeCl₂是一種常用的還原劑．有關數據如表：

	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．
按下圖裝置，在三頸燒瓶中放入ag無水氯化鐵和過量的氯苯，控制反應溫度在128～139℃加熱3h，冷卻，分離提純得到粗產品．反應的化學方程式為：2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl
請回答下列問題：

（1）儀器B的名稱球形干燥管，盛裝的試劑是無水CaCl₂．
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，導氣．
（3）反應后通入N₂的目的是將HCl氣體全部吹入到C裝置中，使其被充分吸收．
（4）圖1虛線框內應選擇的安全瓶（盛有蒸餾水）是c．
（5）用x mol/L NaOH溶液滴定安全瓶中鹽酸，消耗y mLNaOH溶液，則氯化鐵轉化率為$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$（列出計算式）．
（6）冷卻實驗裝置如圖2，將三頸燒瓶內物質經過過濾、洗滌，干燥后，將得到粗產品，則回收濾液中C₆H₅Cl的方案是蒸餾濾液，并收集132℃餾分．
（7）已知25℃時，Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，此溫度下若在實驗室中配制5mol/L100mLFeCl₃溶液，為使配制過程中不出現渾濁現象，則至少需要加入5.0mL、1mol/L的鹽酸（總體積忽略加入鹽酸體積）．

Answer 1

分析 （1）根據儀器構造和用途可知；
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，并導氣；
（3）為使HCl氣體全部吹入C裝置中，故反應后通入N₂；
（4）考慮氯化氫極易溶于水；
（5）根據2FeCl₃～HCl～NaOH的關系式計算消耗的FeCl₃質量，再由$\frac{轉化量}{起始量}×100%$計算轉化率；
（6）根據其沸點對濾液進行蒸餾可回收C₆H₅Cl，據此答題；
（7）若不出現渾濁現象，則c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有關數據后可求出c（OH^-），進而計算c（H⁺），結合溶液稀釋前后溶質的物質的量不變計算該題．

解答 解：（1）儀器B的為球形干燥管，作用是干燥生成的HCl，故應選用酸性或中性干燥劑無水CaCl₂；
故答案為：球形干燥管；無水CaCl₂；
（2）球形冷凝管的作用是冷凝回流，并導出HCl氣體；
故答案為：冷凝回流，導氣；
（3）為使HCl氣體全部吹入C裝置中，使其被充分吸收，故反應后通入N₂；
故答案為：將HCl氣體全部吹入到C裝置中，使其被充分吸收；
（4）氯化氫極易溶于水，防倒吸，選C裝置；
故答案為：c；
（5）2FeCl₃～HCl～NaOH，則消耗的n（FeCl₃）=2n（NaOH）=2×xy×10^-3mol，m（FeCl₃）=2×xy×10^-3×162.5g，故氯化鐵轉化率為$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
故答案為：$\frac{xy×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$；
（6）根據其沸點對濾液進行蒸餾可回收C₆H₅Cl，并收集132℃餾分；
故答案為：蒸餾濾液，并收集132℃餾分；
（7）若不出現渾濁現象，則c（Fe³⁺）×C³（OH^-）≤K_sp[Fe（OH）₃]，代入有關數據后可求出c（OH^-）≤2×10^-13mol/L，c（H⁺）≥0.05mol/L，則加入鹽酸的體積至少為$\frac{0.1L×0.05mol/L}{1mol/L}$=5.0mL；
故答案為：5.0．

點評 本題考查實驗室制備氯化亞鐵的方案設計與評價，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，學習中注意積累．