Question

10．实验室用如图的仪器药品制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水化合物FeCl₃+6H₂O=FeCl₃•6H₂O，

（1）按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是（填仪器接口顺序）
①接⑨，⑧接⑥，⑦接②，③接④
（2）烧瓶A中反应的离子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，B中反应的化学方程式是3Cl₂+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃
（3）容器D的作用是干燥Cl₂，容器E的作用是除去Cl₂中混有的HCl杂质
（4）A、B中的酒精灯应先点燃A处（填“A”或“B”）的酒精灯，理由是首先使制取的Cl₂排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化
（5）这套实验装置是否完整？否（填“是”或“否”），若不完整还须补充⑤后缺少尾气吸收装置（若第一问填“是”，则此问不需要作答）．

Answer 1

分析 （1）实验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用A装置，根据题意E用于除去氯气中的氯化氢，D用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl₃•nH₂O，所以C防止空气中的水蒸气进入，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气．实验时先点燃A处的酒精灯，使装置中充满氯气，再点燃B处的酒精灯，这样可以防止铁与氧气发生反应；根据实验原理和目的及各装置的作用决定仪器排列组装顺序；
（2）高锰酸钾固体和浓盐酸反应制备氯气，2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，铁和氯气反应生成氯化铁，据此解答；
（3）容器D中装有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，起干燥作用；容器E中是饱和的氯化钠溶液，能洗去氯气中的氯化氢；
（4）A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点A，使制取的Cl₂排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化；
（5）氯气有毒，不能任意排放到空气中，应该用尾气处理装置．

解答 解：（1）用A 装置制备氯气①，气体分别通入E盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶除去氯气中的氯化氢接⑨，⑧和D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气接⑥，⑦，除杂干燥后和B装置中的铁反应接②，装置C防止空气中的水蒸气进入，
故答案为：⑨⑧⑥⑦②③④；
（2）烧瓶A中反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应本质为二氧化锰和氯离子发生氧化还原反应，所以离子反应方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；B中反应是铁和氯气的反应，反应生成氯化铁，化学方程式为3Cl₂+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；3Cl₂+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（3）容器D中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且不和氯气反应，所以可用浓硫酸干燥氯气；容器E中是饱和的氯化钠溶液，浓盐酸有挥发性，所以氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体，
故答案为：干燥Cl₂；除去Cl₂中混有的HCl杂质；
（4）A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点A，使制取的Cl₂排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化；
故答案为：A；首先使制取的Cl₂排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化；
（5）氯气有毒，污染环境，所以不能排空，所以这套实验装置不完整，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，所以⑤后可用氢氧化钠吸收多余的氯气装置作补充，
故答案为：否；⑤后缺少尾气吸收装置．

点评 本题以制取氯化铁粉末为载体，考查对实验方案设计评价，关键理清实验原理和目的及各装置的作用．题目综合性较强，题目难度中等．