Question

10．實驗室用如圖的儀器藥品制取氯化鐵粉末，已知氯化鐵粉末很容易吸水生成結晶水化合物FeCl₃+6H₂O=FeCl₃•6H₂O，

（1）按照氣體流向從左到右順序連接儀器應是（填儀器接口順序）
①接⑨，⑧接⑥，⑦接②，③接④
（2）燒瓶A中反應的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，B中反應的化學方程式是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雜質
（4）A、B中的酒精燈應先點燃A處（填“A”或“B”）的酒精燈，理由是首先使制取的Cl₂排盡裝置內的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化
（5）這套實驗裝置是否完整？否（填“是”或“否”），若不完整還須補充⑤后缺少尾氣吸收裝置（若第一問填“是”，則此問不需要作答）．

Answer 1

分析 （1）實驗室制備無水氯化鐵，需要先制取氯氣，用A裝置，根據題意E用于除去氯氣中的氯化氫，D用于干燥氯氣，由于無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl₃•nH₂O，所以C防止空氣中的水蒸氣進入，同時吸收未反應的氯氣，防止污染空氣．實驗時先點燃A處的酒精燈，使裝置中充滿氯氣，再點燃B處的酒精燈，這樣可以防止鐵與氧氣發(fā)生反應；根據實驗原理和目的及各裝置的作用決定儀器排列組裝順序；
（2）高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應制備氯氣，2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，鐵和氯氣反應生成氯化鐵，據此解答；
（3）容器D中裝有濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，起干燥作用；容器E中是飽和的氯化鈉溶液，能洗去氯氣中的氯化氫；
（4）A處是制取氯氣，B處是氯氣和鐵反應，所以先點A，使制取的Cl₂排盡裝置內的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化；
（5）氯氣有毒，不能任意排放到空氣中，應該用尾氣處理裝置．

解答 解：（1）用A 裝置制備氯氣①，氣體分別通入E盛有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫接⑨，⑧和D盛有濃硫酸的洗氣瓶除去氯氣中的水蒸氣接⑥，⑦，除雜干燥后和B裝置中的鐵反應接②，裝置C防止空氣中的水蒸氣進入，
故答案為：⑨⑧⑥⑦②③④；
（2）燒瓶A中反應MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應本質為二氧化錳和氯離子發(fā)生氧化還原反應，所以離子反應方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；B中反應是鐵和氯氣的反應，反應生成氯化鐵，化學方程式為3Cl₂+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；3Cl₂+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（3）容器D中裝有濃硫酸，濃硫酸有吸水性，且不和氯氣反應，所以可用濃硫酸干燥氯氣；容器E中是飽和的氯化鈉溶液，濃鹽酸有揮發(fā)性，所以氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度，所以可用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體，
故答案為：干燥Cl₂；除去Cl₂中混有的HCl雜質；
（4）A處是制取氯氣，B處是氯氣和鐵反應，所以先點A，使制取的Cl₂排盡裝置內的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化；
故答案為：A；首先使制取的Cl₂排盡裝置內的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化；
（5）氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能排空，所以這套實驗裝置不完整，氯氣能和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，所以⑤后可用氫氧化鈉吸收多余的氯氣裝置作補充，
故答案為：否；⑤后缺少尾氣吸收裝置．

點評 本題以制取氯化鐵粉末為載體，考查對實驗方案設計評價，關鍵理清實驗原理和目的及各裝置的作用．題目綜合性較強，題目難度中等．