Question

FeCl₂是一种常用的还原剂，有关数据如下：

	C6H5Cl(氯苯)	C6H4Cl2	FeCl3	FeCl2
溶解性	不溶于水，易溶于苯	不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水。
熔点/℃	-45	53	——	——
沸点/℃	132	173	——	——

实验室可以用多种方法来制备无水FeCl₂。回答下列问题：

I.按下图装置用H₂还原无水FeCl₃制取。

（1）用装置A制取H₂，其优点是是___； D中反应的化学方程式为____；装置E的作用是_______。

（2）通入足量H₂，充分反应，如果温度控制不当，产品中含单质铁。检验产品中是否含铁的方案是________。

II.按下图装置，在三颈烧瓶中放入162.5g无水氯化铁和225g氯苯，控制反应温度在128～139℃加热3h，反应接近100%。冷却，分离提纯得到粗产品。反应如下：

2FeCl₃+C₆H₅Cl→2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl

（3）上述反应中，还原剂是__________。

（4）反应温度接近或超过C₆H₅Cl的沸点，但实验过程中C₆H₅Cl并不会大量损失。原因是________。

（5）冷却实验装置，将三颈瓶内物质经过过滤、洗涤，干燥后，将得到粗产品。

①洗涤所用的试剂可以是___________；

②回收滤液中C₆H₅Cl的方案是__________。

（6）仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率。若要监控氯化铁转化率达到或超过90%，则烧杯中加入的试剂可以是________。

Answer

通过开关弹簧夹，可以使反应随时进行或停止 H2+2FeCl32FeCl2+2HCl 吸收HCl气体，同时防止空气中的水蒸气进入D装置 取样品少许放入试管，向其中加入稀盐酸，观察是否有气泡产生 C6H5Cl 实验使用了冷凝回流装置 苯 蒸馏滤液，并收集132℃馏分 滴有酚酞且含18g NaOH的溶液

【解析】I．按如图1装置可知，用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2，A装置一般用锌和稀盐酸制备H2，B装置用来除去氢气中的氯化氢，C装置用来干燥氢气，可以装置碱石灰，E装置中也要装置碱石灰，防止空气中的水份进入D装置，D装置中用氢气与氯化铁反应生成氯化亚铁，据此答题；

（1）A装置是简易启普发生器，其优点是通过开关弹簧夹，可以使反应随时进行或停止；根据上面的分析可知，D中反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl，E中盛放的试剂是 碱石灰，作用是吸收HCl气体，同时防止空气中的水蒸气进入D装置；（2）温度控制不当，产品中含单质铁。铁是活泼的金属，能与盐酸反应生成氢气，则检验产品中是否含铁的方案取样品少许放入试管，向其中加入稀盐酸，观察是否有气泡产生；

II．（3）根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl 可知，氯苯能使氯化铁生成氯化亚铁，所以氯苯为还原剂；（4）根据图2可知，装置有冷凝回流装置，所以为了提高反应速率，可以将反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点，因此实验过程中C6H5Cl并不会大量损失；（5）三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2，根据其溶解性可知，可以用有机溶剂例如苯将C6H5Cl、C6H4Cl2溶解，过滤后可得氯化亚铁，对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl，则①洗涤所用的试剂可以是苯；②回收滤液中C6H5Cl的方案是蒸馏滤液，并收集132℃馏分；（6）根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl ，氯化铁转化率达到或超过90%，则可产生氯化氢的物质的量为162.5g/162.5g/mol×0.9×1/2=0.45mol，所以可在烧杯中加入0.45×40g的氢氧化钠即18g，并用酚酞作指示剂进行判断反应进行的程度，如果18g氢氧化钠完全反应，则产率达到或超过90%。