FeCl3的制备与实验方案

过滤③Fe3++3H2O 制FeCl3水解
Fe(OH)3+3H+,过量盐酸抑
【实验探究2】实验室可用氯气与金属铁反应制备 无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解， 100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验 装置。左边的反应装置相同，而右边的产品收 集装置则不同，分别如（Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回 答：
答案 （1）4HCl(浓）+MnO2
MnCl2+Cl2
+2H2O或16HCl（浓）+2KMnO4
2KCl
+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体
充满装置，再开始加热D
（3）2Fe+3Cl2
2FeCl3
(4)导管易被产物堵塞，尾气排入空气，易造成环
境污染
（5）产品易潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂
实验探究 FeCl3的制备与实验方案 的设计与评价
由于Fe3+水解能力较强，当pH>4时，Fe3+即可形 成Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时，应先将固 体盐溶于少量相应的酸中抑制水解，再加水稀释
至所需浓度。在制FeCl3固体时，加热浓缩FeCl3 稀溶液时应在HCl氛围中进行。 【实验探究1】某校化学小组学生利用下图所列装 置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一
的装置
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实验,氯气有毒,无水三氯化铁易潮解,能升华。
设计实验应考虑这些性质。
（1）B装置用来制备Cl2。
（2）实验前先使Cl2生成反应开始发生一段时间，
则可使整个装置中都充满Cl2。
（3）2Fe+3Cl2
2FeCl3
（4）装置（Ⅰ)的缺点：无水FeCl3由D进入E是通
过细玻璃管。因FeCl3易升华，细玻璃管易被无水
液：Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3。在溶液中通入
Cl2能将Fe2+转变成Fe3+：
2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-。
答案 （1）3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
（2）黑色固体变红，右端管壁有液珠
（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶
液是否变红色
（4）①将Fe2+氧化成Fe3+②加热浓缩，冷却结晶，
步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处 理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程式是 。
（2）装置E中的现象是
。
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，
加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液
中Fe3+的操作方法：
。
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O 晶体，设计流程如下：
滤液
Cl2 Ⅰ
FeCl3溶液 Ⅱ
FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是
。
②步骤Ⅱ从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体
的主要操作包括：
。
③该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合
离子方程式简要说明）
。
解析 装置中各部分的作用及可能发生的反应：
A.产生水蒸气，碎瓷片起防止暴沸的作用
FeCl3固体堵住。尾气含有未参加反应的氯气，没
有用NaOH溶液吸收，造成环境污染。
（5）装置（Ⅱ)的缺点：没有用盛浓H2SO4的洗气 瓶吸收水蒸气，以防止无水FeCl3潮解。根据装置 （Ⅱ)存在的问题采取的改进措施：在E和F两瓶之
间连接一个装有干燥剂的装置，防止无水FeCl3潮 解，如装一个氯化钙干燥管。
B.水蒸气在高温下与Fe反应，3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
C.缓冲、冷却气流，使气体中的H2O部分冷凝
D.干燥生成的H2
E.H2在加热条件下还原CuO，H2+CuO Cu+H2O
Fe3O4溶于盐酸：Fe3O4+8HCl2
FeCl3+FeCl2
+4H2O，其中Fe3+能和SCN-反应，生成血红色溶
（1）B中反应的化学方程式为
。
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，
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应采取的方法是
。
（3）D中反应的化学方程式为
。
（4）装置（Ⅰ)的主要缺点是
。
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是
。如果选用
此装置来完成实验，则必须采取的改进措施
是
。
解析 试题涉及用盐酸和氧化剂制氯气、氯气和
铁反应制无水三氯化铁、无水三氯化铁的收集等