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【题目】现有一份含有FeCl3和FeCl2的固体混合物,为测定各成分的含量进行如下两个实验:

实验1:①称取一定质量的样品,将样品溶解;

②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,产生沉淀;

③将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体17.22 g。

实验2:①称取与实验1中相同质量的样品,将样品溶解;

②向溶解后的溶液中,通入足量的Cl2

③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液,得到红褐色沉淀;

④将沉淀过滤、洗涤后,加热灼烧至质量不再减少,得到固体物质4 g。

根据实验回答下列问题:

(1)溶解过程中所用到的玻璃仪器有________________________

(2)实验室配制FeCl2溶液时通常会向其中加入少量试剂________________

(3)“实验2”通入足量Cl2的目的是_________。涉及的化学反应的离子方程式是__________

(4)检验“实验2”的步骤④中沉淀已经洗涤干净的方法是________________

(5)加热FeCl3溶液,并将溶液蒸干时,通常不能得到FeCl3固体,请以平衡的观点解释其原因(化学方程式与文字相结合来说明)____________________________________

(6)FeCl3溶液可以用于止血,主要是因为FeCl3溶液能使血液聚沉,这涉及胶体的相关性质。以下关于胶体的说法正确的是________

A.胶体的分散质能透过滤纸

B.实验室制备胶体Fe(OH)3胶体,是将饱和FeCl3溶液滴入热的NaOH溶液中,加热至溶液变为红褐色

C.当光束通过胶体时能产生丁达尔效应

D.胶体、溶液、浊液中,含分散质粒子直径最大的分散系是胶体

(7)通过实验所得数据,计算固体样品中FeCl3和FeCl2的物质的量之比是________

【答案】烧杯、玻璃棒 稀盐酸、铁粉 将Fe2+全部转化为Fe3+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl 向洗涤后的溶液中滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,如果没有白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净 FeCl3在水中存在如下平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl 。在加热条件下,由于HCl易挥发,生成物浓度减小,导致平衡不断向右移动,故最后不能得到FeCl3固体 AC 2∶3

【解析】

(1)溶解所用到的仪器为:烧杯、玻璃棒;

(2)为了防止FeCl2溶液水解、氧化应加入稀盐酸、铁粉;

(3)“实验2”通入足量Cl2的目的是将FeCl2氧化生成FeCl3

(4)首先要明确沉淀中所含杂质,此题中的杂质是Na+、Cl-,检验沉淀是否洗涤干净,只要检验洗涤后的溶液中是否含有Na+、Cl-中的一种就可以;

(5)因为FeCl3易水解,且HCl易挥发,加热促进了FeCl3水解及HCl的挥发,所以不能得到FeCl3固体;

(6)根据分散质粒子直径的大小把分散系分为:胶体、溶液、浊液;丁达尔效应是胶体特有的性质;

(7)有关混合物的计算,利用元素守恒来解答。

(1)溶解所用到的仪器为:烧杯、玻璃棒;故答案为:烧杯、玻璃棒;

(2)防止溶液里的Fe2+被氧化要加入铁粉,防止亚铁离子水解需要加入对应酸,实验室保存FeCl2溶液时通常会向其中加入少量试剂铁粉、稀盐酸,故答案为:铁粉、稀盐酸;

(3)Cl2将FeCl2氧化生成FeCl3:Cl2+2FeCl2=2FeCl3,故答案为:将Fe2+全部转化为Fe3+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl

(4)检验沉淀已经洗涤干净的方法是:向洗涤后的溶液中滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,如果没有白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净;故答案为:向洗涤后的溶液中滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,如果没有白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净;

(5)因为FeCl3易水解,且HCl易挥发,加热促进了FeCl3水解及HCl的挥发,所以不能得到FeCl3固体;故答案为:FeCl3在水中存在如下平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl 。在加热条件下,由于HCl易挥发,生成物浓度减小,导致平衡不断向右移动,故最后不能得到FeCl3固体;

(6)A. 胶体的分散质能透过滤纸,故A正确;

B. 实验室制备Fe(OH)3胶体,是向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸,至溶液变为红褐色;故B错误;

C.丁达尔效应是胶体特有的性质,故C正确;

D. 胶体、溶液、浊液中,含分散质粒子直径最大的分散系是浊液,故D错误;

故选AC。

(7)设FeCl3为x mol,FeCl2为y mol,

,依据Cl、Fe守恒3x mol+2y mol=0.12 mol,x mol+y mol=0.025 mol×2,解得x=0.02,y=0.03;

固体样品中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为2:3;

故答案为:2:3。

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已知:高温时FeBr3会分解为FeBr2,FeBr2易吸水潮解,800℃以上可升华。

回答下列问题:

(1)仪器M的名称是____________;装置①中生成HBr的化学方程式为___________

(2)反应开始前通入N2的目的是____________,反应过程中通入N2的目的是____________

(3)进入装置④的气体中混有少量Br2对产品纯度_______(填“有”或“没有”)影响,理由是___________

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序号

c(NOCl)/(mol·L-1)

v/(mol·L-1·s-1)

0.30

3.60×10-9

0.60

1.44×10-8

则n=_________;k=___________

(3)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:

序号

热化学方程式

平衡常数

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/mol

K1

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/mol

K2

2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3

K3

则该温度下,ΔH3=______kJ/mol;K3=______(用K1和K2表示)。

(4)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图曲线a所示,则ΔH3=______(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强(p)随时间(t)

的变化如图曲线b所示,则改变的条件是_____________;K3=___________L/mol;在5 min时,再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2,则混合气体的平均相对分子质量将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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