實驗室用如圖所示裝置製取溴化亞鐵。D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的瓷管,e是兩隻耐高溫的瓷皿,其*盛有5...
問題詳情:
實驗室用如圖所示裝置製取溴化亞鐵。D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的瓷管,e是兩隻耐高溫的瓷皿,其*盛有56 g細鐵粉。實驗開始時先將乾燥、純淨的CO2氣流通入D中,然後將鐵粉加熱至600℃~700℃,E管中反應開始。E中的反應為:
2Fe+3Br2===2FeBr3,2FeBr32FeBr2+Br2↑,最後將d中液溴滴入100℃~120℃的D中,經過幾小時的連續反應,在鐵管的一端沉積有黃綠*鱗片狀溴化亞鐵80 g。
請回答:
(1)儀器d的名稱________。
(2)匯入的CO2不幹燥,會在E中發生副反應,其含鐵副產物為________;若所得產物中含此副產物,用化學方法檢驗。下列方案合理的是________。
A.取少量產物於試管中加入稀鹽*,再加入KSCN溶液
B.取少量產物於硬質大試管中,通入*氣,排盡空氣後加熱,用CuSO4檢驗生成的水蒸氣
C.用磁鐵吸引,看產物能否被吸引
D.取少量產物於試管中加入蒸餾水,過濾看是否有黑*不溶物
(3)為防止汙染空氣,實驗時應在F處連線盛有NaOH溶液的尾氣吸收裝置,反應的化學方程式:_____________________________。
(4)取產品10 g配製成250 mL溶液,取出25.00 mL用**KMnO4溶液滴定溶液中的Fe2+,用去0.030 00 mol/L**KMnO4溶液25.00 mL,則產品的純度為________。
(5)利用除去雜質後的FeBr2可以驗*Cl2、Fe3+、Br2的氧化*強弱。將你設計的實驗*作、預計的實驗現象和實驗結論(氧化*強弱)填寫在下列表空格內:
實驗*作 | 實驗現象 | 氧化*強弱 |
①________ | 溶液呈血紅* | ②________ |
③________ | ④________ | Cl2>Br2 |
【回答】
解析:(1)儀器d為分液漏斗。(2)若通入的CO2不幹燥,則在E中Fe在高溫下會與H2O反應生成Fe3O4,故副產物為Fe3O4;Fe3O4與鹽*反應會生成FeCl3、FeCl2,加入KSCN溶液後溶液會變為血紅*,但產物中可能含有FeBr3會對檢驗造成干擾,A項錯誤;通入H2,排盡空氣後加熱只有Fe3O4會與H2反應生成H2O,故可通過無水CuSO4粉末是否變藍檢驗是否含有Fe3O4,B項正確;鐵單質也能被磁化而被磁鐵吸引,所以產物能被吸引不一定是四氧化三鐵,C項錯誤;鐵粉也是黑*不溶物,所以取少量產物於試管中加入蒸餾水,過濾有黑*不溶物不一定是鐵的氧化物,D項錯誤。(3)未反應的Br2會汙染空氣,可在F處連線盛有NaOH溶液的尾氣吸收裝置進行吸收,反應的化學方程式為2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O;(4)反應的離子方程式為MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,可得關係式KMnO4~MnO~5Fe2+,所以n(Fe2+)=n(FeBr2)=0.030 0 mol·L-1×0.025 00 L×5×=0.037 5 mol,則產品的純度為×100%=81.00%。(5)氧化*:Cl2>Br2>Fe3+,還原*:Cl-<Br-<Fe2+,FeBr2中存在Fe2+和Br-,可通過控制加入Cl2的量來*,當加入少量*水時,只氧化Fe2+,可用KSCN溶液檢驗Fe3+,從而說明氧化*Cl2>Fe3+且Fe3+氧化*最弱,當加入過量*水,此時可生成Br2,可用四*化碳萃取判斷,從而*氧化*Cl2>Br2。
*:(1)分液漏斗 (2)Fe3O4(或四氧化三鐵) B
(3)2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O
(4)81.00%
(5)
實驗*作 | 實驗現象 | 氧化*強弱 |
①取一定量FeBr2溶於水,加入少量(或幾滴)*水(或通入少量*氣),加入KSCN溶液。 | ②Cl2>Fe3+ Br2>Fe3+ | |
③取少量FeBr2溶於水,加入過量*水(或通入足量*氣),加入四*化碳,震盪。 | ④四*化碳 層呈棕紅* |
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:實驗,探究題
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