题目内容

4．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3•6H2O能否反应产生Cl2．

实验操作和现象：
操作现象
点燃酒精灯，加热iA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
iiiB中溶液变蓝
（1）现象i 中的白雾是HCl小液滴，形成白雾的原因是FeCl3•6H2O 受热水解，生成HCl 气体，同时受热失去结晶水，HCl和H2O 结合形成盐酸小液滴．
（2）分析现象ii，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：
a．加热FeCl3•6H2O，产生白雾和黄色气体．
b．用KSCN 溶液检验现象ii 和a 中的黄色气体，溶液均变红．
通过该实验说明现象ii 中黄色气体含有FeCl3．
（3）除了氯气可使B 中溶液变蓝外，推测还可能的原因是：
①实验b 检出的气体使之变蓝，反应的离子方程式是2Fe3++2I-=2Fe2++I2．实验证实推测成立．
②溶液变蓝的另外一种原因是：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝．通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是另取一支试管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入几滴HCl 溶液，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝．
（4）为进一步确认黄色气体是否含有 Cl2，小组提出两种方案，无证实了Cl2的存在．
方案 1：在A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶C．
方案 2：将B 中KI-淀粉溶液替换为NaBr 溶液；检验 Fe 2+．
现象如下：
方案1B中溶液变为蓝色
方案2B中溶液呈浅橙色；未检出Fe2+
方案1B中溶液变为蓝色
方案2B中溶液呈浅橙红色；未检出Fe 2+
①方案1 的C 中盛放的试剂是饱和NaCl 溶液．
②方案2 中检验 Fe 2+的原因是排除Fe3+将Br-氧化成Br2 的可能性．
③综合方案1、2 的现象，说明选择NaBr 溶液的依据是Br-可以被Cl2 氧化成Br2，但不会被Fe3+氧化为Br2．
（5）将A 中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A 中产生Cl2的化学方程式是3MnO2+4FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O．

分析 （1）FeCl3•6H2O 受热水解，生成HCl气体，同时受热失去结晶水，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴；
（2）用KSCN 溶液检验现象ii 和A 中的黄色气体，溶液均变红，说明含有FeCl3；
（3）①氯化铁具有强氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质；
②作对照实验，需要除去Cl2 和Fe3+的干扰才能检验酸性情况下的O2 影响，所以最好另取溶液对酸性情况下氧气的影响进行检验．因为原题中存在HCl 气体，所以酸化最好选用盐酸；
（4）①方案1：除去Cl2中的FeCl3 和O2（H+），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；
Cl2 的．使用饱和NaCl 溶液，可以让FeCl3 溶解，并且除去O2 影响过程中提供酸性的
HCl 气体，从而排除两个其他影响因素．
②方案2：若B中观察到浅橙红色，则证明有物质能够将Br-氧化成Br2，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O2（H+）的影响问题．
③NaBr 比KI-淀粉溶液好的原因，在于Fe3+能氧化I-对检验Cl2 产生干扰，而Fe3+不会氧化Br-，不会产生干扰；
（5）二氧化锰与FeCl3•6H2O 反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水．

解答 解：（1）FeCl3•6H2O 受热水解，生成HCl气体，同时受热失去结晶水，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴，而形成白雾，
故答案为：HCl小液滴；FeCl3•6H2O 受热水解，生成HCl 气体，同时受热失去结晶水，HCl和H2O 结合形成盐酸小液滴；
（2）用KSCN 溶液检验现象ii 和A 中的黄色气体，溶液均变红，说明含有FeCl3，
故答案为：FeCl3；
（3）①氯化铁具有强氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质，反应离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，
故答案为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；
②作对照实验，另取一支试管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入几滴HCl 溶液，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝，
故答案为：另取一支试管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入几滴HCl 溶液，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝；
（4）①方案1：除去Cl2中的FeCl3 和O2（H+），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，使用饱和NaCl 溶液，可以让FeCl3 溶解，并且除去O2 影响过程中提供酸性的HCl 气体，从而排除两个其他影响因素，
故答案为：饱和NaCl 溶液；
②方案2：若B中观察到浅橙红色，则证明有物质能够将Br-氧化成Br2，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O2（H+）的影响问题，
故答案为：排除Fe3+将Br-氧化成Br2 的可能性；
③NaBr 比KI-淀粉溶液好的原因，在于Fe3+能氧化I-对检验Cl2 产生干扰，而Fe3+不会氧化Br-，不会产生干扰，
故答案为：Br-可以被Cl2 氧化成Br2，但不会被Fe3+氧化为Br2；
（5）二氧化锰与FeCl3•6H2O 反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水，反应方程式为：3MnO2+4FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O，
故答案为：3MnO2+4FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O．

点评 本题考查物质性质探究实验，侧重对原理分析、陌生方程式的书写等考查，是对学生综合能力的考查，熟练掌握元素化合物性质．

练习册系列答案
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已知：
；
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