Question

14．某實(shí)驗(yàn)小組利用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無水三氯化鐵，經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱到100℃左右時易升華．如圖是兩個學(xué)生設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．試回答：

（1）B中反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)中a與b兩個酒精燈應(yīng)先點(diǎn)燃a，目的是讓氯氣充滿裝置，排除裝置中的空氣；
（3）收集裝置（Ⅰ）的主要缺點(diǎn)是：導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染．裝置（Ⅱ）也有缺點(diǎn)，必須采取的改進(jìn)措施是：在E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．
（4）b酒精燈加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管D右端，要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱．
（5）實(shí)驗(yàn)中還缺少一個除雜裝置，目的是除去除去生成氯氣中的氯化氫氣體；應(yīng)選擇C 做除雜劑
A．飽和NaHCO₃    B．水      C．飽和食鹽水     D．NaOH溶液．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與用鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水；
（2）要制備氯化鐵則D中發(fā)生的反應(yīng)為氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，若裝置中含有空氣，則空氣中的氧氣等能夠與鐵反應(yīng)，引入雜質(zhì)；
（3）裝置（Ⅰ）的主要缺點(diǎn)是導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，有毒氣體應(yīng)該有尾氣處理裝置；裝置（Ⅱ）尾氣處理裝置中有水，生成的氯化鐵容易發(fā)生潮解；
（4）要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，根據(jù)FeCl₃加熱易升華的性質(zhì)；
（5）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大的性質(zhì)選擇合適的除雜劑；

解答 解：（1）二氧化錳與用鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為  MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；                     
（2）要制備氯化鐵則D中發(fā)生的反應(yīng)為氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，若裝置中含有空氣，則空氣中的氧氣等能夠與鐵反應(yīng)，引入雜質(zhì)，所以應(yīng)先點(diǎn)燃a酒精燈，用制備的氯氣排除裝置中的空氣；
故答案為；a；讓氯氣充滿裝置，排除裝置中的空氣；                             
（3）裝置Ⅰ的主要缺點(diǎn)：導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染；裝置（Ⅱ）尾氣處理裝置中有水，生成的氯化鐵容易發(fā)生潮解，改進(jìn)方法：在E和F之間連接裝有干燥劑的裝置；
故答案為：導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染；  在E和F之間連接裝有干燥劑的裝置；
 （4）由題意知；FeCl₃加熱易升華，要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，正確的操作是：在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
故答案為：在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
  （5）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，所以可以選擇飽和食鹽水來除去氯氣中的氯化氫氣體；
故答案為：除去生成氯氣中的氯化氫氣體； C．

點(diǎn)評 本題以氯化鐵的制備為載體考查了氯氣的制備、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計及評價，明確實(shí)驗(yàn)原理及裝置作用是解題關(guān)鍵，題目難度不大．