题目内容
【题目】某学习小组通过下列装置探究 MnO2与FeCl3·6H2O反应产物。
(查阅资料)FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。
实验编号 | 操作 | 现象 |
实验 1 | 按上图所示,加热A中MnO2与FeCl3·6H2O混合物 | ①试管A中固体部分变液态,上方出现白雾 ②稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴 ③试管B中KI-淀粉溶液变蓝 |
实验 2 | 把A中的混合物换为FeCl3·6H2O,B中溶液换为KSCN溶液,加热。 | A中固体部分变液态,产生白雾和黄色气体,B中KSCN溶液变红 |
(实验探究)实验操作和现象如下表:
(问题讨论)
(1)实验前首先要进行的操作是______________________________。
(2)实验1和实验2产生的白雾是_______(填化学式)溶解在水中形成的小液滴。
(3)请用离子方程式解释实验2中黄色气体使KI-淀粉溶液变蓝色的原因_____________。
(4)为确认黄色气体中含有Cl2,学习小组将实验1中试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,发现B中溶液呈橙色,经检验无Fe2+,说明黄色气体中含有Cl2。用铁氰化钾溶液检验Fe2+的离子方程式是_________________________________。选择NaBr溶液的原因是________________________________________________________________。
(实验结论)
(5)实验1充分加热后,若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1:2,则A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。
(实验反思)
该学习小组认为实验1中溶液变蓝,也可能是酸性条件下,I-被空气氧化所致,可以先将装置中的空气排尽,以排除O2的干扰。
【答案】检查装置的气密性 HCl 2Fe3++2I—=2Fe2++I2 3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓ Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2 MnO2+2FeCl3·6H2O Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O
【解析】
(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性;
(2)FeCl36H2O 受热失去结晶水,同时水解,生成HCl气体,HCl和H2O结合形成盐酸小液滴;
(3)由信息可知,FeCl3是一种共价化合物,受热变为黄色气体,氯化铁具有强氧化性,可以将碘离子氧化为碘单质;
(4)用铁氰化钾溶液检验Fe2+产生蓝色沉淀;为确认黄色气体中含有Cl2,需要除去Fe3+的干扰,因为Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2,可选择NaBr溶液;
(5)二氧化锰与FeCl36H2O 反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水,据此结合原子守恒书写化学方程式。
(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性;
故答案为:检查装置的气密性;
(2)FeCl36H2O 受热失去结晶水,同时水解,生成HCl气体,HCl和H2O结合形成盐酸小液滴,而形成白雾;
故答案为:HCl;
(3)碘离子具有还原性,氯化铁具有强氧化性,两者反应,碘离子被氧化为碘单质,反应离子方程式为:2Fe3++2I—=2Fe2++I2,
故答案为:2Fe3++2I—=2Fe2++I2;
(4)用铁氰化钾溶液检验Fe2+产生蓝色沉淀,离子方程式是3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓;
为确认黄色气体中含有Cl2,将试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,若B中观察到浅橙红色,为溴水的颜色,则证明有物质能够将Br-氧化成Br2,铁离子不能氧化溴离子,若未检查到Fe2+,则证明是Cl2氧化的Br-,而不是Fe3+,
故答案为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓;Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2;
(5)二氧化锰与FeCl36H2O 反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水,反应方程式为:MnO2+2FeCl3·6H2O Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O,
故答案为:MnO2+2FeCl3·6H2O Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O。