Question

7．实验室可用金属铁与氯气反应制备无水三氯化铁（FeCl₃：棕黄色，易潮解，100℃升华）．
下面两套实验装置，左边反应装置相同，右边产品收集装置不同，分别如Ⅰ和Ⅱ所示．

（1）B中化学反应式4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）D中反应开始前，需排除装置中的空气，采取的方法B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D
（3）D中化学反应式2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃
（4）装置Ⅰ主要缺点，除了尾气排入空气，污染环境外，还有导管易被产品堵塞
（5）装置Ⅱ主要缺点产品易潮解改进措施在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．

Answer 1

分析 （1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先要制取氯气，一般常用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气；
（2）利用生成的氯气排出装置中的空气来分析；
（3）加热条件下，氯气和铁反应生成氯化铁；
（4）导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
（5）尾气处理装置中有水，导致氯化铁易潮解．

解答 解：（1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先必须制取氯气，实验室常用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，所以B中发生的化学反应是4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质，所以D中的反应开始前，必须排除装置中的空气，其方法是B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D，
故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）加热条件下，铁和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）该装置Ⅰ主要缺点，除了尾气排入空气，污染环境外，导气管口较小，D装置中的固体物质易堵塞导管口，
故答案为：导管易被产品堵塞；
（5）该装置中有尾气处理装置，但尾气处理装置中是水溶液，会导致E中有水蒸气，会导致氯化铁产品易潮解，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置，
故答案为：产品易潮解；在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．

点评 本题考查了制备实验方案中的有关知识，题目难度中等，注意加热时，无论铁是否过量，铁和氯气反应都生成氯化铁不是氯化亚铁，为易错点．