Question

某化學(xué)興趣小組將下列裝置按一定順序連接后，在實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣并以氯氣為原料制取無水FeCl₃．已知FeCl₃易潮解．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）各裝置的正確連接順序?yàn)椋ㄌ钛b置的代號(hào)）A→

 

→

 

→

 

→D．E裝置的作用是

 

．
（3）B中反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方法是

 

．
（4）小明認(rèn)為連接后的整套裝置仍存在明顯的缺點(diǎn)．為較好完成實(shí)驗(yàn)，則必須采取的改進(jìn)措施是

 

．
（5）在實(shí)驗(yàn)中使用20mL12mol?L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂反應(yīng)，但生成Cl₂總小于0． 06mol．試分析可能存在的原因：①

 

；②HCl的揮發(fā)．

Answer 1

分析：（1）燒瓶A中反應(yīng)4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應(yīng)本質(zhì)為MnO₂和氯離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，應(yīng)先除氯化氫，后干燥，最后吸收尾氣中未反應(yīng)的氯氣．氯化氫極易溶于飽和食鹽水而氯氣不易溶于水；
（3）先點(diǎn)A處酒精燈，使制取的Cl₂排盡裝置內(nèi)的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化；
（4）FeCl₃易吸水潮解；
（5）鹽酸變稀后與二氧化錳不再反應(yīng)．

解答：解：（1）燒瓶A中反應(yīng)4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應(yīng)本質(zhì)為MnO₂和氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以離子反應(yīng)方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，除去氯化氫氣體用飽和食鹽水，除去水蒸氣用濃硫酸，應(yīng)先除氯化氫，后干燥，最后吸收尾氣中未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，所以裝置順序?yàn)锳→E→C→B→D，
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(yīng)，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，裝置E中是飽和食鹽水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：E；C；B；吸收氯氣中的氯化氫氣體；
（3）A處是制取氯氣，B處是氯氣和鐵反應(yīng)，所以先點(diǎn)A處酒精燈，使制取的Cl₂排盡裝置內(nèi)的空氣，防止鐵被空氣中氧氣氧化，
故答案為：先點(diǎn)A處酒精燈，看到黃綠色氣體充滿裝置B中，再加熱裝置B的反應(yīng)管；
（4）已知FeCl₃易吸水潮解，故需要在B和D之間連一個(gè)干燥裝置，故答案為：在B和D之間連一個(gè)干燥裝置；
（5）若20mL12mol?L^-1的濃鹽酸完全反應(yīng)生成Cl₂0.06mol，但鹽酸變稀后與二氧化錳不再反應(yīng)，故生成Cl₂總小于0.06mol，故答案為：鹽酸變稀后與二氧化錳不再反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題以制取氯化鐵粉末為載體，考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，關(guān)鍵理清實(shí)驗(yàn)原理和目的及各裝置的作用．題目綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．