
【题型一】无机物制备综合实验
【典例分析】
【典例1】(2022·山东省等级考)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为__________________________________________。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+,Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2g。
则n=_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应TiO2+CCl4 TiCl4+CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
【解析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2·4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2·4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。(1)实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2·4H2O+4SOCl2(g) FeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2。(2)滴定过程中Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O72-