Question

实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。

试回答：
⑴B中反应的离子方程式为：_________________________________________；向B中加入A中的反应液的操作是                            。
⑵D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_________________。
⑶D中反应化学方程式为：________________________________，D中的反应现象：
                              。
⑷装置（Ⅰ）的主要缺点是：____________________________________________。
⑸装置（Ⅱ）的主要缺点是：_____________________________。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：____________________________________。

Answer 1

(1)MnO₂+2Cl^－+4H^＋=Cl₂↑+Mn^2＋+2H₂O （2分）打开分液漏斗上口玻璃塞，旋开旋塞，（加入试液完毕后，关闭旋塞。）（2分）  ⑵B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D （2分）  ⑶2Fe＋3Cl₂△="= " 2FeCl₃（2分），试管中有棕红色的烟，黑色粉末变为棕红色。（2分）  ⑷导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 （2分）  ⑸产品易受潮解 （2分） 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置（其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分）（2分）

本题要求学生对题中两种实验装置进行评价，并要求学生在评价的基础上进行实验设计，既有设计又有评价。
根据题中所给仪器的编号，仔细比较两个装置，发现二者有两处不同：①装置（Ⅰ）洗气瓶F中装的是浓H₂SO₄（用于吸水防止FeCl₃潮解），装置（Ⅱ）洗气瓶F中装的是NaOH溶液（用于吸多余Cl₂防止污染空气）；②装置（Ⅱ）是将FeCl₃蒸气直接通入广口瓶D而装置（Ⅰ）则是用细小的导管通入，FeCl₃蒸气遇冷凝华易堵塞细导管。两个装置各有优缺点，重新设计实验装置时应取长补短、同时注意装置的连接顺序。