题目

题型：不详难度：来源：

（2008年天津卷，理综，28）Ⅰ．化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂。（仪器可重复使用，固定装置不必画出）。

Ⅱ．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%－30%的稀硫酸溶液，在50℃－80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。
（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：＿＿                        ＿＿。
（2）硫酸溶液过稀会导致＿＿                           ＿＿。
（3）采用水浴加热的原因是＿＿                        ＿＿。
（4）反应时铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）＿＿                   ＿＿。
（5）溶液趁热过滤的原因是＿＿                               ＿。塞紧试管口的目的是＿＿＿                                         ＿。
（6）静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是＿                    ＿＿＿。

答案

（1）Fe+H₂SO₄（稀）＝FeSO₄+H₂↑；装置图见解析；（2）反应速率慢；不利于晶体析出；（3）（4）Fe³⁺+2Fe＝3Fe²⁺；（5）减少FeSO₄的损失；防止空气进入试管将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；（6）有浅绿色晶体析出。

解析

Ⅰ．浓硫酸和浓盐酸反应制取HCl气体，不需要加热，即：液＋液→气，可采用分液漏斗和圆底烧瓶组成发生装置；干燥HCl可以装有浓硫酸的洗瓶，收集HCl用向上排空气法，由于HCl气体极易溶于水，故在水面用倒扣的漏斗来吸收尾气。整个装置为：
Ⅱ．⑴铁和稀硫酸反应的方程式为：Fe+H₂SO₄(稀)FeSO₄+H₂↑。（2）硫酸如果浓度过稀，则反应时速率过慢；另外由于溶液中含有较多的水，也不利于硫酸亚铁晶体的析出。（3）水浴加热受热均匀，温度容易控制。（4）铁屑过量的目的是防止Fe^2＋被氧化成Fe^3＋，即使被氧化Fe可以使Fe^3＋还原：Fe+2Fe^3＋=3Fe^2＋。(5)溶液趁热过滤的目的是减少FeSO₄的损失；塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO₄氧化。（6）硫酸亚铁热溶液在冷却过程中，溶解度降低，在静止冷却一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。