题目内容

14.某同学设计如图实验装置用于制取纯净的无水FeCl3

(1)实验仪器①、②的名称分别为圆底烧瓶、分液漏斗.装置A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)装置E的作用是除去氯气中的氯化氢,装置C的作用是干燥氯气.
(3)装置D的作用是:吸收尾气;所发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.装置B中反应的化学方程式为:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl3.
(4)各装置的正确连接顺序为:a→g→h→d→e→b→c→f
(5)装置A中,如果反应产生氯气的体积为2.24L(标准状况),则反应中消耗的HCl的物质的量为0.4mol.

分析 制取纯净的无水FeCl3,实验室用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,因为要制取纯净干燥的FeCl3,所以生成的Cl2必须是干燥、纯净的,浓盐酸、水都具有挥发性,所以生成的Cl2中含有HCl、H2O,用饱和食盐水除去HCl、用浓硫酸干燥Cl2,B中氯气与Fe反应制备氯化铁,氯气有毒,不能直接排空,应该用碱液吸收Cl2;
(1)由图可知实验仪器的名称,实验室用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,二者反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)装置E的作用是吸收HCl,装置C的作用是干燥气体;
(3)装置D吸收尾气,B中制备氯化铁;
(4)各装置的正确连接顺序为气体制备装置、洗气装置、干燥装置、氯化铁制备装置、尾气处理装置;
(5)装置A中,如果反应产生氯气的体积为2.24L(标准状况),其物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,结合反应来解答.

解答 解:(1)图中①为圆底烧瓶,盛放浓盐酸的实验仪器②的名称为分液漏斗,实验室用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,二者反应生成氯化锰、氯气和水,反应方程式为MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:圆底烧瓶;分液漏斗;MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)装置E的作用是吸收挥发出的HCl,装置C的作用是干燥气体,防止得不到干燥的氯化铁,
故答案为:除去氯气中的氯化氢;干燥氯气;
(3)装置D的作用为吸收尾气,发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,装置B中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl3,
故答案为:吸收尾气;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl3;
(4)各装置的正确连接顺序为气体制备装置、洗气装置、干燥装置、氯化铁制备装置、尾气处理装置,所以其连接顺序是a→g→h→d→e→b→c→f,
故答案为:g;h;d;e;b;c;f;
(5)装置A中,如果反应产生氯气的体积为2.24L(标准状况),其物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,由MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,消耗HCl为0.4mol,故答案为:0.4mol.

点评 本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备实验装置、实验原理、仪器的连接、物质的性质及发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大.

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