题目内容

【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2FeCl36H2O能否反应产生Cl2

资料:FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。

.实验操作和现象:

操作

现象

点燃酒精灯,加热

i.A中部分固体溶解,上方出现白雾

ii.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴

iii.B中溶液变蓝

.分析现象的成因:

1)现象i中的白雾是______,用化学方程式和必要的文字说明白雾的形成原因是______

2)分析现象ii,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:

a.直接加热FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。

b.将现象iia中的黄色气体通入KSCN溶液,溶液均变红。通过该实验说明现象ii中黄色气体含有______

3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,该小组还提出其他两种可能的原因:

可能原因①:实验b检出的气体使之变蓝;

反应的离子方程式是______

可能原因②:______

反应的离子方程式是______

4)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2,小组提出两种方案,均证实了Cl2的存在。

方案1

AB间增加盛有某种试剂的洗气瓶C

B中溶液变为蓝色

方案2

BKI-淀粉溶液替换为NaBr溶液;检验Fe2+

B中溶液呈浅橙红色;未检出Fe2+

①方案1C中盛放的试剂是______,从化学平衡原理的角度加以解释______

②方案2中检验Fe2+的最佳试剂是______,若存在Fe2+,则现象是______

③综合方案12的现象,说明方案2中选择NaBr溶液的依据是______

5)将A中产物分离得到Fe2O3MnCl2A中产生Cl2的化学方程式是______

【答案】盐酸小液滴(或盐酸酸雾) FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl加热时,水解反应产生HClHCl挥发出来遇水蒸气形成白雾 FeCl3 2Fe3++2I-=I2+2Fe2+ 在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝 4H++4I-+O2=I2+2H2O 饱和食盐水 Cl2+HOHCl+HClO,饱和食盐水可以吸收HClFeCl3c(Cl-)较大,抑制上述反应 K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾) 蓝色沉淀 氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+ 2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

【解析】

1FeCl3·6H2O 受热失去结晶水FeCl3·6H2OFeCl3+6H2O,同时水解FeCl3+3H2OFeOH3+3HCl,生成HCl气体,HClH2O结合形成盐酸小液滴,而形成白雾;

故答案为:HCl小液滴;FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl加热时,水解反应产生HClHCl挥发出来遇水蒸气形成白雾;

2FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,发生络合反应,Fe3+3SCN=FeSCN3,生成血红色的硫氰化铁,用KSCN 溶液检验现象ii A 中的黄色气体,溶液均变红,说明含有FeCl3

故答案为:FeCl3

3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,该小组还提出其他两种可能的原因:可能原因①:实验b检出的气体使之变蓝;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,反应的离子方程式是2Fe3++2I-=I2+2Fe2+

可能原因②:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝;氧气将碘离子氧化成碘单质,反应的离子方程式是4H++4I-+O2=I2+2H2O

故答案为:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+;在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝;4H++4I-+O2=I2+2H2O

4)①方案1氯化铁能氧化碘离子,氧气在酸性条件下,能氧化碘离子,所以需除去Cl2中的FeCl3 O2H),若仍能观察到B中溶液仍变为蓝色,则证明原气体中确实存在Cl2,在AB间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶C,从化学平衡原理的角度加以解释:Cl2+HOHCl+HClO,饱和食盐水可以吸收HClFeCl3c(Cl-)较大,抑制上述反应。

故答案为:饱和食盐水;Cl2+HOHCl+HClO,饱和食盐水可以吸收HClFeCl3c(Cl-)较大,抑制上述反应;

②方案2B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.另外,因为还原剂用的不是I,可不用考虑O2H)的影响问题,即排除Fe3Br氧化成Br2 的可能性;

方案2中检验Fe2+的最佳试剂是K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)若存在Fe2+,则现象是蓝色沉淀。

故答案为:K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾);蓝色沉淀;

③综合方案12的现象,Br可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3氧化为Br2,方案2中选择NaBr溶液的依据是氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+

故答案为:氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+

5)将A中产物分离得到Fe2O3MnCl2AMnO2将氯离子氧化产生Cl2的化学方程式是2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

故答案为:2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

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