Question

17．工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验．

（1）写出仪器的名称：a分液漏斗   b圆底烧瓶．
（2）A中反应的化学方程式为4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
C中反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）装置B中加入的试剂是浓硫酸．
（4）已知：向热铁屑中通入氯化氢气体可以生产无水氯化亚铁．为防止有杂质FeCl₂生成，可在装置A和B（填字母）间增加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶．
（5）装置D的作用是除去过量氯气，防止其污染空气．为防止水蒸气影响无水氯化铁的制取，请你提出一个对装置D的改进方案：改为一个盛有碱石灰的干燥管（或在装置C和D之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶）．
（6）反应结束后，取少量装置C中的固体于试管中，加入足量盐酸，固体完全溶解，得到溶液X．证明溶液X中含有FeCl₃的试剂是硫氰化钾溶液（或苯酚溶液），观察到的现象是溶液变为（血）红色（或溶液变为紫色）．

Answer 1

分析 装置A是制备氯气的发生装置，生成的氯气中含氯化氢和水蒸气，通过装置B中浓硫酸干燥氯气，通过装置C反应生成无水氯化铁，剩余气体通过氢氧化钠溶液吸收，
（1）根据仪器构造可知；
（2）A为二氧化锰和浓盐酸制备氯气的反应，C为氯气与铁制备氯化铁的反应；
（3）根据为制备无水氯化铁，B装置应为干燥氯气的装置；
（4）制备的氯气中混有氯化氢气体，所以需在干燥之前除氯化氢气体；
（5）氯气污染空气，D装置除未反应完的氯气；为制备无水氯化铁，同时吸收氯气，D可选用碱石灰；
（6）检验铁离子用硫氰化钾或者苯酚．

解答 解：（1）由仪器的构造可知a为分液漏斗，b为圆底烧瓶，故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）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：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；C为氯气与铁制备氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（3）为制备无水氯化铁，B装置应为盛有浓硫酸的干燥氯气的装置，故答案为：浓硫酸；
（4）制备的氯气中混有氯化氢气体，所以需在干燥之前除氯化氢，故在A与B间添加饱和食盐水的装置，
故答案为：A；B；饱和食盐水；
（5）氯气污染空气，D装置用氢氧化钠除未反应完的氯气；为制备无水氯化铁，防止D中水蒸气进入C装置，可选用碱石灰的干燥管，既能吸收氯气，又能吸水，或在装置C和D之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶；
故答案为：除去过量氯气，防止其污染空气；改为一个盛有碱石灰的干燥管（或在装置C和D之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶）；
（6）检验铁离子用硫氰化钾或者苯酚，若有铁离子，硫氰化钾溶液变红色，苯酚溶液变紫色；
故答案为：硫氰化钾溶液（或苯酚溶液）；溶液变为（血）红色（或溶液变为紫色）．

点评 本题以氯化铁制取为载体，考查的是实验室中氯气的制取方法、常见尾气的处理方法以及铁离子的检验等，题目难度中等．