Question

4．实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解的固体，100℃左右时升华．某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备FeCl₃固体．回答下列问题：

（1）各装置如图1的连接顺序为a→e→d→b→c→f．
（2）A中所发生的化学反应方程式为KClO₃+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O．
（3）实验过程中，应先给A处的酒精灯加热，待装置B中充满氯气后，再点燃B处酒精灯．其原因是：防止B装置中空气中的氧气在加热时与铁发生反应，故应该先用氯气排尽装置中的空气．
（4）装置C的作用是：干燥Cl₂或者吸收Cl₂中的水分．
（5）写出装置D中反应的化学方程式2Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（6）该小组欲用图所示装置收集尾气，并测量多余气体的体积．
①若图1所示的量气装置由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是碱式（填“酸式”或“碱式”）滴定管．
②为提高测量的准确性，图2装置中可盛装的液体为饱和NaCl溶液，收集完气体后，读数前应进行的操作是上下移动滴定管，使左右两边液面相平．
③如果开始读数时操作正确，最后读数时仰视右边滴定管液面，会导致体积偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）A中制备氯气，B中氯气与Fe加热条件下反应生成氯化铁，后面的硬质水管收集氯化铁，氯化铁易潮解，制备的氯气中含有水蒸气，需要进行干燥，C中浓硫酸干燥氯气，氯气有毒会污染空气，D吸收尾气中氯气，干燥管中氯化钙吸收水蒸气，防止加入B中；
（2）A中氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气与水；
（3）装置中含有空气，B中加热时氧气能与Fe反应，先用氯气排尽装置中空气后，再反应制备氯化铁；
（4）C中浓硫酸干燥氯气；
（5）D中氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙与水；
（6）①由滴定管的结构，应是碱式滴定管；
②用饱和的氯化钠溶液，降低氯气的溶解度；读数时应左右两边液面相平；
③第一次与最后读数之差为测定气体的体积，最后读数时俯视右边滴定管液面时，读数偏小，测定气体的体积偏大．

解答 解：（1）A中制备氯气，B中氯气与Fe加热条件下反应生成氯化铁，后面的硬质水管收集氯化铁，氯化铁易潮解，制备的氯气中含有水蒸气，需要进行干燥，C中浓硫酸干燥氯气，氯气有毒会污染空气，D吸收尾气中氯气，干燥管中氯化钙吸收水蒸气，防止加入B中，各装置的连接顺序为a→e→d→b→c→f；
故答案为：e；d；b；c；f；
（2）A中氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气与水，反应方程式为：KClO₃+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
故答案为：KClO₃+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（3）铁与氧气易反应，为防止B装置中空气中的氧气在加热时与铁发生反应，故应该先用氯气排尽装置中的空气；
故答案为：防止B装置中空气中的氧气在加热时与铁发生反应，故应该先用氯气排尽装置中的空气；
（4）生成的氯气中混有水蒸气，C装置中浓硫酸是用来干燥Cl₂或者吸收Cl₂中的水分；
故答案为：干燥Cl₂或者吸收Cl₂中的水分；
（5）D中氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙与水，反应方程式为：2 Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
故答案为：2 Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（6）①由滴定管的结构，所用滴定管为碱式滴定管；
故答案为：碱式；
②用饱和的氯化钠溶液，降低氯气的溶解度；读数时应上下移动滴定管，使左右两边液面相平，保持内外气压相等；
故答案为：饱和NaCl溶液；上下移动滴定管，使左右两边液面相平；
③滴定管刻度由上而下增大，最后读数时仰视右边滴定管液面时，读数偏大，第一次与最后读数之差为测定气体的体积，测定气体的体积偏小；
故答案为：偏小．

点评 本题考查物质制备实验，涉及氯气制备、对装置的分析评价、信息获取与迁移应用、气体体积测定等，关键是明确实验原理，是对学生综合能力的考查，难度中等．