Question

10．回答下列問題：
A．工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵．現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行試驗(yàn)．圖中文字為鐵粉和玻璃絲
（1）制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，裝置B中加入的試劑是濃硫酸．
（2）制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取HCl．若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是易發(fā)生倒吸；可燃性氣體H₂不能被吸收．
（3）若操作不當(dāng)，制得的FeCl₂ 會(huì)含有少量FeCl₃，檢驗(yàn)FeCl₃常用的試劑是KSCN溶液．欲制得純凈的FeCl₂，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先通入氯化氫趕走裝置中的空氣，再點(diǎn)燃C處的酒精燈．
B．常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO₃中組成原電池，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生，開始時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，溶液中的H⁺向Cu電極（填A(yù)l或Cu）移動(dòng)，正極的電極反應(yīng)式是2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂+H₂O，t時(shí)間后，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行，銅做負(fù)極反應(yīng)，電流方向相反．

Answer 1

分析 A．工業(yè)上，向500℃～600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵，A裝置：燒瓶中反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，制取的氯氣中含有水蒸氣，B裝置：容器中裝有濃硫酸，濃硫酸有吸水性，且不和氯氣反應(yīng)，用濃硫酸干燥氯氣；C裝置：氯氣與鐵在加熱條件下生成氯化鐵，反應(yīng)方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，氯氣有毒不能排放到空氣中，D裝置：吸收尾氣氯氣，
（1）實(shí)驗(yàn)室利用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣，濃硫酸可以吸收水蒸氣干燥氯氣；
（2）制取無水氯化亞鐵，需要HCl氣體，尾氣的成分是剩余HCl和生成的氫氣，HCl極易溶解于水，氫氣不能溶于水；
（3）檢驗(yàn)氯化鐵常用硫氰化鉀溶液，若要制取純凈的FeCl₂，需先點(diǎn)燃A處的酒精燈排除裝置中的空氣，據(jù)此解答即可；
B．銅和鋁插入濃HNO₃中組成原電池，開始階段，鋁的還原性強(qiáng)于銅，鋁做原電池的負(fù)極，發(fā)生的原電池反應(yīng)為鋁與硝酸的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鋁被鈍化，銅做負(fù)極，發(fā)生的原電池反應(yīng)是銅與濃硝酸反應(yīng)，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．（1）制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A裝置制取的是氯氣，實(shí)驗(yàn)室常用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，制取的氯氣中含有水蒸氣，裝置B的作用是干燥氯氣，常用濃硫酸，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；濃硫酸；
（2）制取無水氯化亞鐵，需要HCl氣體，故A裝置制取的是HCl，反應(yīng)方程式為：Fe+2HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCl₂+H₂↑，由于HCl極易溶于水，故若仍然采用D裝置進(jìn)行尾氣處理，很容易造成倒吸，且氫氣不溶于水，不利于氫氣的吸收，排放到空氣中氫氣易燃，造成安全隱患，
故答案為：HCl；易發(fā)生倒吸；可燃性氣體H₂不能被吸收；
（3）檢驗(yàn)氯化鐵溶液中鐵離子，常用硫氰化鉀溶液，若要制取純凈的FeCl₂，需先通入氯化氫氣體排凈裝置中的空氣，防止在加熱時(shí)Fe與O₂反應(yīng)，故先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再點(diǎn)燃C處的酒精燈，
故答案為：KSCN溶液；通入氯化氫趕走裝置中的空氣；點(diǎn)燃C處的酒精燈；
B．銅和鋁插入濃HNO₃中組成原電池，開始階段，鋁的還原性強(qiáng)于銅，鋁做原電池的負(fù)極，發(fā)生的原電池反應(yīng)為鋁與硝酸的反應(yīng)，此時(shí)氫離子向銅電極方向移動(dòng)，電池的正極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鋁被鈍化，銅做負(fù)極，發(fā)生的原電池反應(yīng)是銅與濃硝酸反應(yīng)，電流方向相反，
故答案為：Cu，2H⁺+NO₃^--e^-=NO₂+H₂O，隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行，銅做負(fù)極反應(yīng)，電流方向相反；

點(diǎn)評(píng) 本題以氯化鐵以及氯化亞鐵的制取為載體，考查的是實(shí)驗(yàn)室中氯氣的制取方法、常見尾氣的處理方法以及鐵離子的檢驗(yàn)、原電池原理分析等，題目難度中等．