Question

三氯化鐵是合成草酸鐵的重要原料。
⑴利用工業FeCl₃制取純凈的草酸鐵晶體[Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O]的實驗流程如下圖所示：

①為抑制FeCl₃水解，溶液X為     。
②上述流程中FeCl₃能被異丙醚萃取，其原因是     ；檢驗萃取、分液后所得水層中是否含有Fe^3＋的方法是     。
③所得Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O需用冰水洗滌，其目的是     。
④為測定所得草酸鐵晶體的純度，實驗室稱取a g樣品，加硫酸酸化，用KMnO₄標準溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄標準溶液應置于如圖所示儀器     （填“甲”或“乙”）中。下列情況會造成實驗測得Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O含量偏低的是     。

a．盛放KMnO₄的滴定管水洗后未用標準液潤洗
b．滴定管滴定前尖嘴部分有氣泡，滴定后消失
c．滴定前仰視讀數，滴定后俯視讀數
⑵某研究性學習小組欲從蝕刻鍍銅電路板所得廢液（溶質為FeCl₂、CuCl₂、FeCl₃）出發，制備單質銅和無水FeCl₃，再由FeCl₃合成Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O。請補充完整由蝕刻廢液制備單質銅和無水FeCl₃的實驗步驟（可選用的試劑：鐵粉、鹽酸、NaOH溶液和H₂O₂溶液）：向廢液中加入足量鐵粉，充分反應后過濾；     ；調節溶液pH，將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥得FeCl₃·6H₂O；     ，得到無水FeCl₃。

Answer 1

⑴①（濃）鹽酸
②FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度
取少量溶液，向其中滴加少量KSCN溶液，若溶液變紅，則含有Fe^3＋。（或其他合理方法）
③除去雜質、減少草酸鐵晶體的溶解損耗
④甲   c
⑵向濾渣中加入足量HCl，充分反應后過濾、洗滌、干燥得銅粉；將兩次過濾所得濾液合并，向其中加入適量H₂O₂溶液至Fe^2＋全部生成Fe^3＋
將FeCl₃·6H₂O在HCl的氣氛中加熱脫水

試題分析：（1）①酸化FeCl₃用鹽酸酸化，不引入雜質；②萃取是利用溶質在不同溶劑中的溶解度差異分離提取物質的一種方法，能萃取說明FeCl₃在異丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度；檢驗Fe^3＋用KSCN溶液效果最好；③洗滌是除去沉淀表面雜質，冰水是減少沉淀溶解損失；④KMnO₄標準溶液具有強氧化性，應置于酸式滴定管中；根據高錳酸鉀的量計算草酸的含量，a。沒有潤洗導致高錳酸鉀濃度低消耗體積多，偏高；b。讀數高錳酸鉀體積多，偏高；c。讀數體積偏小，結果偏低，正確；（2）該過程中生成亞鐵離子需加雙氧水氧化為鐵離子，但實驗的目的是得到銅單質，反應生成的是銅和剩余鐵的混合物，故需加鹽酸除去銅中的鐵，并把反應濾液與前次合并，故操作為向濾渣中加入足量HCl，充分反應后過濾、洗滌、干燥得銅粉；將兩次過濾所得濾液合并，向其中加入適量H₂O₂溶液至Fe^2＋全部生成Fe^3＋；直接加熱FeCl₃·6H₂O會水解，為抑制水解需在HCl氛圍下進行。