Question

16．如图为制取纯净干燥的Cl₂并让其与铁发生反应的装置，A是Cl₂发生装置，C、D为气体净化装置，E硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的空广口瓶；烧杯G为尾气吸收装置．试回答：
（1）C、G两个装置所盛放的试剂分别是：C饱和食盐水G氢氧化钠溶液．
①装置搭好须进行气密性检查，写出操作方法：关闭分液漏斗活塞，往烧杯G中加水，微热A处酒精灯，烧杯中有气泡产生，停止加热冷却后，导管中形成一段水柱．
②两处酒精灯应先点燃A处（填写A或B），目的是赶走空气，防止铁被空气氧化．
③F中的现象为产生棕黄或棕红或棕褐色的烟，G中出现了一种沉淀，该沉淀的化学式Fe（OH）₃．
（3）写出在A、E中发生反应的化学方程式为：
A：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
E：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃．

Answer 1

分析 实验室用浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气，浓盐酸易挥发制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去氯化氢和水蒸气，氯气与铁反应生成三氯化铁，氯气有毒直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气；
（1）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，依据氯气、氯化氢在饱和食盐水溶解度不同，选择饱和食盐水除去氯化氢，氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，选择氢氧化钠溶液进行尾气处理；
（2）①装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏；一般用到的方法有：空气热胀冷缩法、注水法等；据此进行分析解答即可；
②装置中有空气，空气中的氧气能够与铁发生氧化还原；
③铁与氯气反应生成氯化铁，F收集氯化铁，氯化铁与G中的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀；
（3）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；铁在氯气中燃烧生成氯化铁．

解答 解：（1）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度小，氯化氢易溶于水，可用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢；氯气有毒，应进行尾气处理，氯气能够与氢氧化钠，被氢氧化钠溶液液吸收，选择氢氧化钠溶液吸收过量氯气；
故答案为：饱和食盐水；氢氧化钠溶液；
（2）①装置气密性检查方法：关闭分液漏斗活塞，往烧杯G中加水，微热A处酒精灯，烧杯中有气泡产生，停止加热冷却后，导管中形成一段水柱；
故答案为：关闭分液漏斗活塞，往烧杯G中加水，微热A处酒精灯，烧杯中有气泡产生，停止加热冷却后，导管中形成一段水柱；
②装置中有空气，为防止空气中的氧气氧化铁，应先制备氯气，用氯气排尽装置中的空气，所以应先点燃A处酒精灯；
故答案为：A；赶走空气，防止铁被空气氧化；
③铁与氯气反应生成氯化铁，F收集氯化铁，现象为：产生产生棕黄或棕红或棕褐色的烟；氯化铁与G中的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀；
故答案为：产生棕黄或棕红或棕褐色的烟； Fe（OH）₃；
（3）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：MnO₂+4HCl（ 浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
铁在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2FeCl₃；
故答案为：MnO₂+4HCl（ 浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃．

点评 本题考查了氯气的制备和性质的检验，明确氯气制备原理和化学性质是解题关键，注意装置气密性检验方法，题目难度不大．