Question

4．I．鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物．已知氯化鐵是一種重要的化工原料，無(wú)水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl₃•nH₂O．

（1）某學(xué)習(xí)小組用如圖1裝置在實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水氯化鐵，請(qǐng)你一起參與該小組的活動(dòng)．
①裝置A 中儀器 a的名稱是分液漏斗．
②裝置B的作用是除去氯氣中的氯化氫，C 中的試劑濃硫酸．
③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈；裝置 E的作用為阻止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入D，吸收尾氣．
（2）工業(yè)上制備無(wú)水氯化鐵的一種工藝流程如下：

①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-
②簡(jiǎn)述由FeCl₃•6H₂O晶體得到無(wú)水氯化鐵的操作：在HCl氣流中加熱蒸干
II．利用如圖2所示的裝置，可以驗(yàn)證NH₃和 HCl的有關(guān)性質(zhì)．實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉．
（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是先打開(kāi)ab活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)ab活塞）
（2）若先打開(kāi)a、c 活塞，再擠壓膠頭滴管（假設(shè)NH₃不被完全吸收），在燒瓶Ⅱ中可觀察到的現(xiàn)象導(dǎo)管口處出現(xiàn)白煙-．
（3）通過(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開(kāi)關(guān)，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是先打開(kāi)ac活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開(kāi)a活塞擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)c活塞），片刻后關(guān)a活塞，再打開(kāi)b活塞．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水氯化鐵，需要先制取氯氣，用A裝置，根據(jù)題意B用于除去氯氣中的氯化氫，C用于干燥氯氣，由于無(wú)水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl₃•nH₂O，所以E防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，同時(shí)吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，使裝置中充滿氯氣，再點(diǎn)燃D出的酒精燈，這樣可以防止鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)；
（2）氯氣與鐵在反應(yīng)爐中反應(yīng)生成氯化鐵，尾氣用吸收劑Q處理得到氯化鐵，故Q為氯化亞鐵，氯化鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到氯化鐵晶體，為防止氯化鐵水解，在HCl氣流中加熱蒸干氯化鐵晶體得到氯化鐵；
Ⅱ．（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生噴泉，先打開(kāi)ab活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)ab活塞），則在Ⅱ中氨氣被水吸收形成負(fù)壓；
（2）若先打開(kāi)a、c 活塞，Ⅰ中氯化氫進(jìn)入Ⅱ中，氯化氫和氨氣反應(yīng)生成固體氯化銨；
（3）要在燒瓶Ⅰ中形成噴泉，就要形成負(fù)壓：先打開(kāi)ac活塞，再擠壓膠頭滴管，Ⅰ中氯化氫部分進(jìn)入Ⅱ中，使Ⅰ中形成負(fù)壓，關(guān)a活塞，再打開(kāi)b活塞．

解答 解：Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水氯化鐵，需要先制取氯氣，用A裝置，根據(jù)題意B用于除去氯氣中的氯化氫，C用于干燥氯氣，由于無(wú)水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl₃•nH₂O，所以E防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，同時(shí)吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，使裝置中充滿氯氣，再點(diǎn)燃D出的酒精燈，這樣可以防止鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)．
（1）①裝置A 中儀器 a的名稱是：分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
②裝置B的作用是：除去氯氣中的氯化氫，C用于干燥氯氣，C 中的試劑可以為：濃硫酸，
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；濃硫酸；
③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈；裝置 E的作用為：阻止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入D，吸收尾氣，
故答案為：A；阻止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入D，吸收尾氣；
（2）氯氣與鐵在反應(yīng)爐中反應(yīng)生成氯化鐵，尾氣用吸收劑Q處理得到氯化鐵，故Q為氯化亞鐵，氯化鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到氯化鐵晶體，為防止氯化鐵水解，在HCl氣流中加熱蒸干氯化鐵晶體得到氯化鐵．
①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
②FeCl₃•6H₂O晶體得到無(wú)水氯化鐵，應(yīng)防止氯化鐵水，需要在在HCl氣流中加熱蒸干，故答案為：在HCl氣流中加熱蒸干；
Ⅱ（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生噴泉，先打開(kāi)ab活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)ab活塞），則在Ⅱ中氨氣被水吸收形成負(fù)壓，
故答案為：先打開(kāi)ab活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)ab活塞）；
（2）若先打開(kāi)a、c 活塞，Ⅰ中氯化氫進(jìn)入Ⅱ中，氯化氫和氨氣反應(yīng)生成固體氯化銨，出現(xiàn)白煙，
故答案為：導(dǎo)管口處出現(xiàn)白煙；
（3）要在燒瓶Ⅰ中形成噴泉，就要形成負(fù)壓：先打開(kāi)ac活塞，再擠壓膠頭滴管，Ⅰ中氯化氫部分進(jìn)入Ⅱ中，使Ⅰ中形成負(fù)壓，關(guān)a活塞，再打開(kāi)b活塞，
故答案為：先打開(kāi)ac活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開(kāi)a活塞擠壓膠頭滴管，再打開(kāi)c活塞），片刻后關(guān)a活塞，再打開(kāi)b活塞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、噴泉實(shí)驗(yàn)等，明確原理是解題關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．