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(2013•重庆模拟)氯化铁是实验室中的重要试剂.某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/28 11:47:07
(2013•重庆模拟)氯化铁是实验室中的重要试剂.某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3•6H2O晶体,同时测定废铁屑中铁的质量分数,为此设计了如图装置(夹持装置略,气密性已检验):
操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.
Ⅱ.当…时,关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.
Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3•6H2O晶体.请回答:
(1)A中发生的置换反应的化学方程式是______.
(2)操作Ⅱ中“…”的内容是______,烧杯中的现象是______,相应的离子方程式和化学方程式是______、
2H2O2
 氯化铁 
.
 
(2013•重庆模拟)氯化铁是实验室中的重要试剂.某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3
(1)铁与盐酸反应的方程式是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,
故答案是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(2)当A中固体完全消失,铁完全和盐酸反应后,反应结束;当A中溶液完全进入烧杯,生成的氯化亚铁被氧化成黄色的氯化铁,生成的氯化铁作催化剂,使双氧水分解,反应的方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2

 氯化铁 
.
 2H2O+O2↑,
故答案是:当A中固体完全消失;无色溶液逐渐变黄,有气泡产生;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2H2O2

 氯化铁 
.
 2H2O+O2↑;
(3)由于氯化铁溶液中存在反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,该反应吸热,加入会促进水解,生成了氢氧化铁沉淀,无法制取氯化铁晶体,
故答案是:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加热会促进FeCl3水解,产生Fe(OH)3
(4)由于废铁屑中含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子能够和铁反应,导致铁减少,置换的氢气体积减少,
故答案是:Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少;
(5)mg废铁屑中的氧化铁被还原后质量变成wg铁,质量差(m-w)g就是氧化铁中氧元素的质量,n(O)=
(m−w)
16mol,n(Fe2O3)=
1
3×n(O)=
m−w
46mol,
铁的质量分数为:
m−
m−w
48×160
m=
m−
160(m−w)
48
m,
故答案是:
m−
160(m−w)
48
m.