实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的瓷管,e是两只耐高温的瓷皿,其*盛有5...
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实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的瓷管,e是两只耐高温的瓷皿,其*盛有56 g细铁粉。实验开始时先将干燥、纯净的CO2气流通入D中,然后将铁粉加热至600℃~700℃,E管中反应开始。E中的反应为:
2Fe+3Br2===2FeBr3,2FeBr32FeBr2+Br2↑,最后将d中液溴滴入100℃~120℃的D中,经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿*鳞片状溴化亚铁80 g。
请回答:
(1)仪器d的名称________。
(2)导入的CO2不干燥,会在E中发生副反应,其含铁副产物为________;若所得产物中含此副产物,用化学方法检验。下列方案合理的是________。
A.取少量产物于试管中加入稀盐*,再加入KSCN溶液
B.取少量产物于硬质大试管中,通入*气,排尽空气后加热,用CuSO4检验生成的水蒸气
C.用磁铁吸引,看产物能否被吸引
D.取少量产物于试管中加入蒸馏水,过滤看是否有黑*不溶物
(3)为防止污染空气,实验时应在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置,反应的化学方程式:_____________________________。
(4)取产品10 g配制成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,则产品的纯度为________。
(5)利用除去杂质后的FeBr2可以验*Cl2、Fe3+、Br2的氧化*强弱。将你设计的实验*作、预计的实验现象和实验结论(氧化*强弱)填写在下列表空格内:
实验*作 | 实验现象 | 氧化*强弱 |
①________ | 溶液呈血红* | ②________ |
③________ | ④________ | Cl2>Br2 |
【回答】
解析:(1)仪器d为分液漏斗。(2)若通入的CO2不干燥,则在E中Fe在高温下会与H2O反应生成Fe3O4,故副产物为Fe3O4;Fe3O4与盐*反应会生成FeCl3、FeCl2,加入KSCN溶液后溶液会变为血红*,但产物中可能含有FeBr3会对检验造成干扰,A项错误;通入H2,排尽空气后加热只有Fe3O4会与H2反应生成H2O,故可通过无水CuSO4粉末是否变蓝检验是否含有Fe3O4,B项正确;铁单质也能被磁化而被磁铁吸引,所以产物能被吸引不一定是四氧化三铁,C项错误;铁粉也是黑*不溶物,所以取少量产物于试管中加入蒸馏水,过滤有黑*不溶物不一定是铁的氧化物,D项错误。(3)未反应的Br2会污染空气,可在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置进行吸收,反应的化学方程式为2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O;(4)反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,可得关系式KMnO4~MnO~5Fe2+,所以n(Fe2+)=n(FeBr2)=0.030 0 mol·L-1×0.025 00 L×5×=0.037 5 mol,则产品的纯度为×100%=81.00%。(5)氧化*:Cl2>Br2>Fe3+,还原*:Cl-<Br-<Fe2+,FeBr2中存在Fe2+和Br-,可通过控制加入Cl2的量来*,当加入少量*水时,只氧化Fe2+,可用KSCN溶液检验Fe3+,从而说明氧化*Cl2>Fe3+且Fe3+氧化*最弱,当加入过量*水,此时可生成Br2,可用四*化碳萃取判断,从而*氧化*Cl2>Br2。
*:(1)分液漏斗 (2)Fe3O4(或四氧化三铁) B
(3)2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O
(4)81.00%
(5)
实验*作 | 实验现象 | 氧化*强弱 |
①取一定量FeBr2溶于水,加入少量(或几滴)*水(或通入少量*气),加入KSCN溶液。 | ②Cl2>Fe3+ Br2>Fe3+ | |
③取少量FeBr2溶于水,加入过量*水(或通入足量*气),加入四*化碳,震荡。 | ④四*化碳 层呈棕红* |
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:实验,探究题
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