Question

4．I．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．已知氯化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl₃•nH₂O．

（1）某学习小组用如图1装置在实验室制备无水氯化铁，请你一起参与该小组的活动．
①装置A 中仪器 a的名称是分液漏斗．
②装置B的作用是除去氯气中的氯化氢，C 中的试剂浓硫酸．
③实验开始时先点燃A处酒精灯；装置 E的作用为阻止外界空气中的水蒸气进入D，吸收尾气．
（2）工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下：

①吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-
②简述由FeCl₃•6H₂O晶体得到无水氯化铁的操作：在HCl气流中加热蒸干
II．利用如图2所示的装置，可以验证NH₃和 HCl的有关性质．实验前a、b、c活塞均关闭．
（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是先打开ab活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开ab活塞）
（2）若先打开a、c 活塞，再挤压胶头滴管（假设NH₃不被完全吸收），在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象导管口处出现白烟-．
（3）通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是先打开ac活塞，再挤压胶头滴管（或先打开a活塞挤压胶头滴管，再打开c活塞），片刻后关a活塞，再打开b活塞．

Answer 1

分析 Ⅰ．（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B用于除去氯气中的氯化氢，C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E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D出的酒精灯，这样可以防止铁与氧气发生反应；
（2）氯气与铁在反应炉中反应生成氯化铁，尾气用吸收剂Q处理得到氯化铁，故Q为氯化亚铁，氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铁晶体，为防止氯化铁水解，在HCl气流中加热蒸干氯化铁晶体得到氯化铁；
Ⅱ．（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉，先打开ab活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开ab活塞），则在Ⅱ中氨气被水吸收形成负压；
（2）若先打开a、c 活塞，Ⅰ中氯化氢进入Ⅱ中，氯化氢和氨气反应生成固体氯化铵；
（3）要在烧瓶Ⅰ中形成喷泉，就要形成负压：先打开ac活塞，再挤压胶头滴管，Ⅰ中氯化氢部分进入Ⅱ中，使Ⅰ中形成负压，关a活塞，再打开b活塞．

解答 解：Ⅰ．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B用于除去氯气中的氯化氢，C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E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D出的酒精灯，这样可以防止铁与氧气发生反应．
（1）①装置A 中仪器 a的名称是：分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
②装置B的作用是：除去氯气中的氯化氢，C用于干燥氯气，C 中的试剂可以为：浓硫酸，
故答案为：除去氯气中的氯化氢；浓硫酸；
③实验开始时先点燃A处酒精灯；装置 E的作用为：阻止外界空气中的水蒸气进入D，吸收尾气，
故答案为：A；阻止外界空气中的水蒸气进入D，吸收尾气；
（2）氯气与铁在反应炉中反应生成氯化铁，尾气用吸收剂Q处理得到氯化铁，故Q为氯化亚铁，氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铁晶体，为防止氯化铁水解，在HCl气流中加热蒸干氯化铁晶体得到氯化铁．
①吸收塔中发生反应的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
②FeCl₃•6H₂O晶体得到无水氯化铁，应防止氯化铁水，需要在在HCl气流中加热蒸干，故答案为：在HCl气流中加热蒸干；
Ⅱ（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉，先打开ab活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开ab活塞），则在Ⅱ中氨气被水吸收形成负压，
故答案为：先打开ab活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开ab活塞）；
（2）若先打开a、c 活塞，Ⅰ中氯化氢进入Ⅱ中，氯化氢和氨气反应生成固体氯化铵，出现白烟，
故答案为：导管口处出现白烟；
（3）要在烧瓶Ⅰ中形成喷泉，就要形成负压：先打开ac活塞，再挤压胶头滴管，Ⅰ中氯化氢部分进入Ⅱ中，使Ⅰ中形成负压，关a活塞，再打开b活塞，
故答案为：先打开ac活塞，再挤压胶头滴管（或先打开a活塞挤压胶头滴管，再打开c活塞），片刻后关a活塞，再打开b活塞．

点评 本题考查制备实验方案设计、喷泉实验等，明确原理是解题关键，是对学生综合能力的考查，难度中等．