题目内容

10.实验室用如图的仪器药品制取氯化铁粉末,已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水化合物FeCl3+6H2O=FeCl3•6H2O,

(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)
①接⑨,⑧接⑥,⑦接②,③接④
(2)烧瓶A中反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,B中反应的化学方程式是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杂质
(4)A、B中的酒精灯应先点燃A处(填“A”或“B”)的酒精灯,理由是首先使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化
(5)这套实验装置是否完整?否(填“是”或“否”),若不完整还须补充⑤后缺少尾气吸收装置(若第一问填“是”,则此问不需要作答).

分析 (1)实验室制备无水氯化铁,需要先制取氯气,用A装置,根据题意E用于除去氯气中的氯化氢,D用于干燥氯气,由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O,所以C防止空气中的水蒸气进入,同时吸收未反应的氯气,防止污染空气.实验时先点燃A处的酒精灯,使装置中充满氯气,再点燃B处的酒精灯,这样可以防止铁与氧气发生反应;根据实验原理和目的及各装置的作用决定仪器排列组装顺序;
(2)高锰酸钾固体和浓盐酸反应制备氯气,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,铁和氯气反应生成氯化铁,据此解答;
(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,起干燥作用;容器E中是饱和的氯化钠溶液,能洗去氯气中的氯化氢;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,不能任意排放到空气中,应该用尾气处理装置.

解答 解:(1)用A 装置制备氯气①,气体分别通入E盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶除去氯气中的氯化氢接⑨,⑧和D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气接⑥,⑦,除杂干燥后和B装置中的铁反应接②,装置C防止空气中的水蒸气进入,
故答案为:⑨⑧⑥⑦②③④;
(2)烧瓶A中反应MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应本质为二氧化锰和氯离子发生氧化还原反应,所以离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;B中反应是铁和氯气的反应,反应生成氯化铁,化学方程式为3Cl2+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
故答案为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;3Cl2+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸有吸水性,且不和氯气反应,所以可用浓硫酸干燥氯气;容器E中是饱和的氯化钠溶液,浓盐酸有挥发性,所以氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,氯气能溶于水,且与水反应,Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解,降低氯气的溶解度,所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,
故答案为:干燥Cl2;除去Cl2中混有的HCl杂质;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
故答案为:A;首先使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,污染环境,所以不能排空,所以这套实验装置不完整,氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以⑤后可用氢氧化钠吸收多余的氯气装置作补充,
故答案为:否;⑤后缺少尾气吸收装置.

点评 本题以制取氯化铁粉末为载体,考查对实验方案设计评价,关键理清实验原理和目的及各装置的作用.题目综合性较强,题目难度中等.

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