Question

實驗室可用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解，100 ℃左右時升華。下圖是兩個學(xué)生設(shè)計的實驗裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答：

(1)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(2)D中的反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方法是_____________________。

(3)D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(4)裝置(Ⅰ)的主要缺點是_____________________。

(5)裝置(Ⅱ)的主要缺點是_____________________。如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是_________________________________。

Answer 1

解析：由題意“制備FeCl₃”可知D管中應(yīng)是鐵粉，A、B裝置是Cl₂發(fā)生裝置，C裝置是干燥Cl₂裝置，要使D管中的空氣排出，最方便的方法是讓產(chǎn)生的Cl₂驅(qū)趕空氣，因此D處先不要加熱，待D管中充滿Cl₂后再加熱，以保證Cl₂與Fe反應(yīng)生成FeCl₃無雜質(zhì)。由于氯化鐵易升華，因此在D管中的FeCl₃易揮發(fā)出，而裝置Ⅰ中導(dǎo)氣管太細，F(xiàn)eCl₃易冷凝而在此堵塞，并且多余的Cl₂不能被濃H₂SO₄吸收，排出的尾氣會污染空氣。在裝置Ⅱ中，由于導(dǎo)氣管直接插入NaOH溶液中，會有水汽揮發(fā)，導(dǎo)致FeCl₃潮解。故應(yīng)在裝置Ⅱ的E、F之間加入一干燥裝置。

答案：(1)MnO₂+4HCl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

(2)在B中的反應(yīng)進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D

(3)2Fe+3Cl₂===2FeCl₃

(4)導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，造成污染

(5)產(chǎn)品易受潮解　在E、F瓶之間連接裝有干燥劑的裝置