Question

10．回答下列问题：
A．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．图中文字为铁粉和玻璃丝
（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，装置B中加入的试剂是浓硫酸．
（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl．若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是易发生倒吸；可燃性气体H₂不能被吸收．
（3）若操作不当，制得的FeCl₂ 会含有少量FeCl₃，检验FeCl₃常用的试剂是KSCN溶液．欲制得纯净的FeCl₂，在实验操作中应先通入氯化氢赶走装置中的空气，再点燃C处的酒精灯．
B．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO₃中组成原电池，反应过程中有红棕色气体产生，开始时，原电池的负极是Al片，此时，溶液中的H⁺向Cu电极（填Al或Cu）移动，正极的电极反应式是2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂+H₂O，t时间后，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，铜做负极反应，电流方向相反．

Answer 1

分析 A．工业上，向500℃～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁，A装置：烧瓶中反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，制取的氯气中含有水蒸气，B装置：容器中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且不和氯气反应，用浓硫酸干燥氯气；C装置：氯气与铁在加热条件下生成氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，氯气有毒不能排放到空气中，D装置：吸收尾气氯气，
（1）实验室利用二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气，浓硫酸可以吸收水蒸气干燥氯气；
（2）制取无水氯化亚铁，需要HCl气体，尾气的成分是剩余HCl和生成的氢气，HCl极易溶解于水，氢气不能溶于水；
（3）检验氯化铁常用硫氰化钾溶液，若要制取纯净的FeCl₂，需先点燃A处的酒精灯排除装置中的空气，据此解答即可；
B．铜和铝插入浓HNO₃中组成原电池，开始阶段，铝的还原性强于铜，铝做原电池的负极，发生的原电池反应为铝与硝酸的反应，随着反应的进行，铝被钝化，铜做负极，发生的原电池反应是铜与浓硝酸反应，据此分析解答．

解答 解：A．（1）制取无水氯化铁的实验中，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，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，制取的氯气中含有水蒸气，装置B的作用是干燥氯气，常用浓硫酸，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；浓硫酸；
（2）制取无水氯化亚铁，需要HCl气体，故A装置制取的是HCl，反应方程式为：Fe+2HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCl₂+H₂↑，由于HCl极易溶于水，故若仍然采用D装置进行尾气处理，很容易造成倒吸，且氢气不溶于水，不利于氢气的吸收，排放到空气中氢气易燃，造成安全隐患，
故答案为：HCl；易发生倒吸；可燃性气体H₂不能被吸收；
（3）检验氯化铁溶液中铁离子，常用硫氰化钾溶液，若要制取纯净的FeCl₂，需先通入氯化氢气体排净装置中的空气，防止在加热时Fe与O₂反应，故先点燃A处的酒精灯，再点燃C处的酒精灯，
故答案为：KSCN溶液；通入氯化氢赶走装置中的空气；点燃C处的酒精灯；
B．铜和铝插入浓HNO₃中组成原电池，开始阶段，铝的还原性强于铜，铝做原电池的负极，发生的原电池反应为铝与硝酸的反应，此时氢离子向铜电极方向移动，电池的正极反应式为2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂+H₂O，随着反应的进行，铝被钝化，铜做负极，发生的原电池反应是铜与浓硝酸反应，电流方向相反，
故答案为：Cu，2H⁺+NO₃^--e^-=NO₂+H₂O，随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，铜做负极反应，电流方向相反；

点评 本题以氯化铁以及氯化亚铁的制取为载体，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、原电池原理分析等，题目难度中等．