Question

2．无水FeCl₃呈棕红色，极易潮解，1OO℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂．实验室可用下列装置（夹持仪器略去）制备并收集无水FeCl₃．

请回答：
（1）装置A中反应的离子方程式为4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（2）装置F中所加的试剂为浓硫酸或浓H₂SO₄．
（3）导管b的作用为平衡压强（或使浓盐酸顺利流下）；
装置B的作用为除去Cl₂中的HCl气体、判断实验过程中导管是否被产品堵塞
（4）实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，原因为排尽实验装置中的空气
（5）反应结束后，拆卸装置前，必须进行的操作是打开活塞a，通入空气把装置内残留的Cl₂排出，保证吸收更彻底
（6）为检验所得产品中是否含有FeCl₂，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入一种试剂，该试剂为③ （填序号）．
①Fe粉    ②KSCN溶液③酸性KMnO₄溶液    ④NaOH溶液．

Answer 1

分析 根据实验装置图可知，用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢和水杂质，为制备并收集无水FeCl₃，B装置中装饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢，通过装置中的长颈漏斗可判断实验过程中导管是否被产品堵塞，C装置中装浓硫酸干燥氯气，D装置中铁与氯气反应生成氯化铁，E装置收集生成的氯化铁，实验尾气中有氯气，要用氢氧化钠溶液吸收，由于无水FeCl₃极易潮解，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一个干燥装置，防止吸收装置中的水份与氯化铁反应，所以F中装浓硫酸，G中装氢氧化钠溶液，实验时由于装置中有空气中的水蒸气，会与氯化铁反应，所以要先排除装置中的空气，据此答题．

解答 解：根据实验装置图可知，用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢和水杂质，为制备并收集无水FeCl₃，B装置中装饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢，通过装置中的长颈漏斗可判断实验过程中导管是否被产品堵塞，C装置中装浓硫酸干燥氯气，D装置中铁与氯气反应生成氯化铁，E装置收集生成的氯化铁，实验尾气中有氯气，要用氢氧化钠溶液吸收，由于无水FeCl₃极易潮解，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一个干燥装置，防止吸收装置中的水份与氯化铁反应，所以F中装浓硫酸，G中装氢氧化钠溶液，实验时由于装置中有空气中的水蒸气，会与氯化铁反应，所以要先排除装置中的空气，
（1）加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；故离子方程式为：4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（2）根据上面的分析可知，装置F中所加的试剂为浓硫酸或浓H₂SO₄，
故答案为：浓硫酸或浓H₂SO₄；
（3）根据装置图可知，导管b的作用为平衡压强（或使浓盐酸顺利流下），装置B的作用为除去Cl₂中的HCl气体，通过装置中的长颈漏斗可判断实验过程中导管是否被产品堵塞，
故答案为：平衡压强（或使浓盐酸顺利流下）；除去Cl₂中的HCl气体、判断实验过程中导管是否被产品堵塞；
（4）根据上面的分析可知，实验时应先排尽实验装置中的空气，所以实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，
故答案为：排尽实验装置中的空气；
（5）为减少氯气对空气的污染，反应结束后，拆卸装置前，必须进行的操作是打开活塞a，通入空气把装置内残留的Cl₂排出，保证吸收更彻底（，
故答案为：打开活塞a，通入空气把装置内残留的Cl₂排出，保证吸收更彻底（；
（6）为检验所得产品中是否含有FeCl₂，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入一酸性KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液褪色，则说明有FeCl₂，反之则没有，
故选③．

点评 本题以氯化铁的制备为背景，考查了氯气的制备和性质的检验，解题关键理在于明确实验原理和目的及各装置的作用，题目难度中等．