题目内容
【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象如下表所示：
实验编号 | 操作 | 现象 |
实验1 | 按上图所示装置加热MnO2与FeCl3·6H2O混合物 | ①试管A中部分固体溶解，上方出现白雾 ②稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴 ③试管B中溶液变蓝 |
实验2 | 把试管A中的混合物换为FeCl3·6H2O，试管B中溶液换为KSCN溶液，加热 | 试管A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体；试管B中KSCN溶液变红 |
请回答下列问题:
(1)实验1和实验2 产生白雾的原因是_____________________________。
(2)实验2说明黄色气体中含有_____________(填化学式)。
(3)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，该学习小组对实验1提出两种改进方案:
方案1:在试管A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果试管B 中溶液仍变为蓝色。
方案2:将试管B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果试管B 中溶液呈橙红色，且未检出Fe2+。则方案1中洗气瓶C 中盛放的试剂是_________；方案2 中检验Fe2+的试剂的名称是______，选择NaBr溶液后试管B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________。
(4)实验1充分加热后，若将试管A中产物分离得到Fe2O3 和MnCl2，则试管A 中产生Cl2 的化学方程式为__________________________________________。其尾气处理的方法是_______________________。
(5)该学习小组认为实验1中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是__________________。请你设计实验方案验证此猜想_______________________________________________。
【答案】 FeCl3·6H2O受热失去结晶水，FeCl3水解生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴 FeCl3 饱和NaCl溶液 铁氰化钾溶液 2Br-+Cl2==Br2+2C1- MnO2+2FeCl3·6H2O
Fe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O 将尾气通入到氢氧化钠溶液中(其他合理答案均可) 实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I- 向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝(其他合理答案均可)
【解析】（1）FeCl3是强酸弱碱盐，水解产生氢氧化铁和HCl，加热时HCl及水蒸气挥发，在空气中相遇，形成盐酸的小液滴，故出现白雾；答案为：FeCl3·6H2O受热失去结晶水，FeCl3水解生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴。
（2）根据实验现象，试管A中产生白雾和黄色气体，试管B中KSCN溶液变红，说明在溶液和黄色气体中均含有FeCl3；答案为：FeCl3
(3)①方案1：FeCl3能氧化碘离子，氧气在酸性条件下能氧化碘离子，所以需除去Cl2中的FeCl3和O2，所以C中盛放的试剂是用来除FeCl3和O2,而不除Cl2的饱和NaCl溶液；方案2中检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液，遇到亚铁离子生成蓝色沉淀；选择NaBr溶液后试管B中发生的离子方程式为：2Br-+Cl2=Br2+2C1- ；答案为：饱和NaCl溶液 ，铁氰化钾溶液 ，2Br-+Cl2=Br2+2C1-
（4）综上所述可知氯化铁晶体与MnO2混合加热，发生反应产生Fe2O3和MnCl2、氯气和水，反应的化学方程式是：MnO2+2FeCl3·6H2O
Fe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O。Cl2和HC1易溶于氢氧化钠溶液中，尾气处理的方法是：将尾气通入到氢氧化钠溶液中；答案为：MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O ；将尾气通入到氢氧化钠溶液中.
(5)实验1中溶液变蓝,可能还有另外一种原因是：在做实验时未先赶出空气，导致其中的O2在此条件下可能氧化I；可设计下述实验方案验证此猜想：向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝，若一段时间后溶液变蓝则推测成立；答案为：实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I- ；向一试管中加入与实验1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察相同时间后溶液是否变蓝。
【题目】工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4，除此之外还有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如下：
已知：
i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
pH值（完全沉淀） | 10.02 | 8.96 | 3.20 | 4.70 | 11.12 |
ii）两种盐的溶解度图（单位为g/100g水）
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图，请回答下列问题。
（1）酸解时，加入的酸为____________，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施____________、____________。
（2）加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是____________。
（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，其优点在于____________，四次抽滤时：抽滤①所得滤渣A的成分为____________、CaSO4；抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、____________、____________；抽滤③所得滤液C中主要杂质阳离子的检验方法是____________；抽滤④将产品抽干。
（4）依据溶解度曲线，操作M应采取的方法是适当浓缩，____________。
（5）每制备1吨MgSO4·7H2O，需要消耗盐泥2吨。若生产过程中的转化率为70%，则盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数约为____________。
