题目内容
【题目】工业上,向500℃左右的铁屑中通入Cl2生产无水氯化铁,其制备过程中均要确保无水。现模拟该过程用图示装置进行实验:
(1)仪器a的名称为________,装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________,为保持装置C为无水环境,装置B中加入的试剂是________。
(2)实验步骤:如图连接装置后,先________(填实验操作),再装药品,然后点燃________(填“A”或“C”)处酒精灯,当________(填实验现象)时,再点燃________(填“A”或“C”)处酒精灯。
(3)装置D的作用是________,________。
(4)甲同学认为进入装置C的气体中混有HCl,应在装置B前增加装有________(填试剂名称)的洗气装置除去;乙同学认为不需要除去HCl,理由为________。
【答案】分液漏斗MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O浓硫酸检查装置气密性A C中充满黄绿色气体C除去未反应的氯气防止空气中的水蒸气进入C装置饱和食盐水只要氯气足量,最终产物只有氯化铁(合理答案均可得分)
【解析】(1)仪器a的名称为分液漏斗,A装置制取的是氯气,实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;为保持装置C为无水环境,装置B中加入的试剂是浓硫酸;
(2)实验中有氯气生成,所以要先检验实验装置的气密性,为排除装置中的空气,应先点燃A处的酒精灯,生成氯气排除空气中的氧气和水蒸气,C中充满黄绿色气体后,再点燃C处酒精灯;
(3)装置D中碱石灰的作用是除去未反应的氯气防止空气中的水蒸气进入C装置;
(4)可用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体,则应在装置B前增加装有饱和食盐水的洗气装置除去;混有的HCl与Fe生成FeCl2,只要氯气过量,FeCl2会被氯气氧化为FeCl3,不影响产品的纯度。