题目内容

10．实验是化学研究的基础，某课外活动小组设计实验制备FeCl3（FeCl3遇水易变质）．

请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑
（2）反应过程中（保证MnO2足量）若加入含有0.2mol HCl的浓盐酸，充分反应后，发现反应产生Cl2的体积（标准状况下）小于1.12L，试分析其原因（写出两条即可）盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失．
（3）实验开始时先检查装置气密性，接下来的操作依次是①③②（用序号表示）．
①向烧瓶中加入MnO2粉②加热    ③向烧瓶中加入浓盐酸
（4）方框内的装置如图所示，各装置按气流方向的接口顺序为a→fgdebc或fgdecb→h．

（5）装置B中发生反应的化学方程式是2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2FeCl3，装置E的作用是防止F中的水蒸气进入B中使FeCl3变质，装置F中反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．

分析 实验制备FeCl3，用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气，制得的氯气中有氯化氢和水杂质，用饱和食盐水除去氯化氢，用浓硫酸干燥氯气，要先除氯化氢再除水，否则不能除去氯气中的水，未反应的氯气有毒，不能排放到空气，所以用氢氧化钠溶液吸收，由于氯气与铁反应生成氯化铁易水解，所以在制氯化铁的装置与尾气吸收装置之间加一个装有浓硫酸的装置，防止水进入制氯化铁的装置，
（1）装置A中发生反应是用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气；
（2）二氧化锰能氧化浓盐酸，但不与稀盐酸反应，浓盐酸易挥发；
（3）实验开始时先检查装置气密性，然后向烧瓶中加入MnO2粉，再向烧瓶中加入浓盐酸，再加热；
（4）产生的氯气先除氯化氢，再干燥，再与铁反应，反应后尾气要吸收；
（5）铁与氯气反应生成氯化铁，装置E中装的是浓硫酸，防止水与氯化铁反应，装置F中用氢氧化钠吸收氯气．

解答 解：实验制备FeCl3，用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气，制得的氯气中有氯化氢和水杂质，用饱和食盐水除去氯化氢，用浓硫酸干燥氯气，要先除氯化氢再除水，否则不能除去氯气中的水，未反应的氯气有毒，不能排放到空气，所以用氢氧化钠溶液吸收，由于氯气与铁反应生成氯化铁易水解，所以在制氯化铁的装置与尾气吸收装置之间加一个装有浓硫酸的装置，防止水进入制氯化铁的装置，
（1）装置A中发生反应是用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑；
（2）盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不再反应，同时加热时浓盐酸因挥发而损失，所以含有0.2mol HCl的浓盐酸，充分反应后，发现反应产生Cl2的体积（标准状况下）小于1.12L，
故答案为：盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失；
（3）实验开始时先检查装置气密性，然后向烧瓶中加入MnO2粉，再向烧瓶中加入浓盐酸，再加热，操作依次是①③②，故答案为：①③②；
（4）产生的氯气先除氯化氢，再干燥，再与铁反应，反应后尾气要吸收，所以装置连接的顺序为afgdebch或afgdecbh，故答案为：fgdebc 或fgdecb；
（5）装置B中发生反应为铁与氯气反应生成氯化铁，反应方程式是2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2FeCl3，装置E中装的是浓硫酸，防止F中的水蒸气进入B中使FeCl3变质，装置F中用氢氧化钠吸收氯气，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，
故答案为：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2FeCl3； 防止F中的水蒸气进入B中使FeCl3变质；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．

点评 本题考查了三氯化铁的制备，涉及装置的连接、气体的干燥、反应现象的判断、物质的检验等，考查学生对实验原理、实验装置的理解、物质的制备与性质，难度中等．

练习册系列答案
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20．新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定．工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：
3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH═2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下：

（1）写出反应①的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
图1为不同的温度下，Fe（NO3）3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响．

①工业生产中最佳温度为26℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为6：5．
②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）3，写出该反应的离子方程式：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3HClO．
若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O．
（4）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶发提纯，操作是：将粗产品用稀KOH溶液溶解，再加入饱和KOH溶液，然后冷却结晶．（请选择合适的试剂，填试剂名称）
①H2O    ②稀KCl溶液    ③稀KOH溶液    ④饱和KOH溶液．
1．用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．1molCl2与足量 Fe 反应，转移的电子数为 3NA
B．在常温常压下，1.7g NH3含有的原子数为 0.4NA
C．标准状况下，11.2 L 水中含有的原子数是 1.5NA
D．0.2 mol?L-1 的 Na2SO4溶液中含 Na+数目为 0.4NA
18．如图图示对应的实验操作均正确的是（　　）
A．B．C．D．
5．为制备干燥、纯净的二氧化碳，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装有（　　）
A．水；无水氯化钙B．饱和NaHCO3溶；浓硫酸
C．浓硫酸；饱和Na2CO3溶液D．饱和Na2CO3溶液；稀硫酸
15．某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯
已知：
密度（g/cm3）熔点（℃）沸点（℃）溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入l mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，
缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸，导管B除了导气外还具有的作用是冷凝．
②试管C置于冰水浴中的目的是使环己烯液化，减少挥发．
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静 置、分层，环己烯在上层，分液后用c （填入编号）洗涤．
a．KMnO4溶液     b．稀H2SO4     c．Na2CO3溶液
②实验制得的环己烯精品的质量往往低于理论产量，其可能的原因是c
a．蒸馏时从100℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是bc．a．用酸性高锰酸钾溶液   b．用金属钠  c．测定沸点．
2．根据要求回答下列问题：
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④从碘水中提取碘：C；
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20．下列说法不正确的是（　　）
A．检验Cl-的试剂是硝酸银和硝酸
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