Question

14．某同學設計如圖實驗裝置用于制取純凈的無水FeCl₃

（1）實驗儀器①、②的名稱分別為圓底燒瓶、分液漏斗．裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置E的作用是除去氯氣中的氯化氫，裝置C的作用是干燥氯氣．
（3）裝置D的作用是：吸收尾氣；所發(fā)生反應的化學方程式為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．裝置B中反應的化學方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃．
（4）各裝置的正確連接順序為：a→g→h→d→e→b→c→f
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），則反應中消耗的HCl的物質的量為0.4mol．

Answer 1

分析 制取純凈的無水FeCl₃，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，因為要制取純凈干燥的FeCl₃，所以生成的Cl₂必須是干燥、純凈的，濃鹽酸、水都具有揮發(fā)性，所以生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，用飽和食鹽水除去HCl、用濃硫酸干燥Cl₂，B中氯氣與Fe反應制備氯化鐵，氯氣有毒，不能直接排空，應該用堿液吸收Cl₂；
（1）由圖可知實驗儀器的名稱，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，二者反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）裝置E的作用是吸收HCl，裝置C的作用是干燥氣體；
（3）裝置D吸收尾氣，B中制備氯化鐵；
（4）各裝置的正確連接順序為氣體制備裝置、洗氣裝置、干燥裝置、氯化鐵制備裝置、尾氣處理裝置；
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），其物質的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，結合反應來解答．

解答 解：（1）圖中①為圓底燒瓶，盛放濃鹽酸的實驗儀器②的名稱為分液漏斗，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，二者反應生成氯化錳、氯氣和水，反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：圓底燒瓶；分液漏斗；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置E的作用是吸收揮發(fā)出的HCl，裝置C的作用是干燥氣體，防止得不到干燥的氯化鐵，
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；干燥氯氣；
（3）裝置D的作用為吸收尾氣，發(fā)生反應為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，裝置B中反應的化學方程式為2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案為：吸收尾氣；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）各裝置的正確連接順序為氣體制備裝置、洗氣裝置、干燥裝置、氯化鐵制備裝置、尾氣處理裝置，所以其連接順序是a→g→h→d→e→b→c→f，
故答案為：g；h；d；e；b；c；f；
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），其物質的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，由MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，消耗HCl為0.4mol，故答案為：0.4mol．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備實驗裝置、實驗原理、儀器的連接、物質的性質及發(fā)生的反應為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識與實驗的結合，題目難度不大．