Question

18．某学习小组分析实验室制氯气的方法后认为：MnO₂与FeCl₃•6H₂O共热能产生Cl₂，于是设计了如图装置验证该结论．
【查阅资料】FeCl₃•6H₂O是棕黄色晶体，熔点37℃，沸点280～285℃．
【实验设计】

若结论成立，B中发生反应的化学方程式是Cl₂+2KI=2KCl+I₂，C中的试剂是NaOH溶液．
【实验过程】

操作	现象
（1）经检查，装置气密性良好． （2）添加药品，连接装置． （3）点燃酒精灯．	i．A中部分固体熔化，上方出现白雾； ii．稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴； iii．B中溶液变蓝．

【实验分析】
（1）小组讨论一致认为现象i中的白雾是盐酸小液滴，产生白雾的原因是FeCl₃•6H₂O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，HCl与H₂O结合形成盐酸小液滴．
（2）分析现象ii时发生了分歧，有同学认为：FeCl₃•6H₂O是棕黄色，沸点不高，黄色气体重含有FeCl3也会导致B中溶液变蓝，反应的离子方程式是2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．
小组同学通过下列实验证明现象ii的黄色气体中含有Fe³⁺，将下列实验补充完整：
a．只在A中加入FeCl₃•6H₂O，加热，开始产生白雾，稍后出现黄色气体，管壁仍有黄色液滴．
b．将黄色气体通入B中的KSCN溶液，溶液变红．
（3）为进一步确认黄色气体含有 Cl₂，小组在A、B 间增加盛有饱和氯化钠溶液的试管，气体依次通过饱和氯化钠溶液、KI淀粉溶液后，KI淀粉溶液变蓝，证实黄色气体中含有Cl₂．饱和氯化钠溶液的主要作用是除去气体中的FeCl₃．
（4）A中固体充分加热后得到Fe₂O₃和MnCl₂，若物质的量之比为1：1，则A中总反应的化学方程式是MnO₂+2FeCl_3•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl↑+11H₂O．从混合物中分离出Fe₂O₃的方法是：加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe₂O₃．
【安全预案】在实验过程中，若试管B中溶液已经开始发生倒吸，应立即采取的一种措施是c（填写编号）．
a．移去酒精灯     
b．取下B中盛有溶液的试管
c．将A、B间的导管从乳胶管中取出．

Answer 1

分析 【实验设计】A中制备氯气，B中氯气氧化KI，C中用氢氧化钠吸收氯气，防止污染空气；
【实验分析】（1）氯化铁水解生成HCl，受热逸出，据此分析；
（2）铁离子氧化碘离子生成亚铁离子和碘单质；检验铁离子用KSCN溶液；
（3）饱和氯化钠溶液吸收氯化铁蒸汽；
（4）MnO₂与FeCl₃•6H₂O反应生成氯气、Fe₂O₃和MnCl₂，物质的量之比为1：1，根据质量守恒可写；根据物质的水溶性分析；
【安全预案】阻止倒吸的操作是迅速拆下导气管．

解答 解：【实验设计】A中制备氯气，B中氯气氧化KI，则B中反应为：Cl₂+2KI=2KCl+I₂；C中用氢氧化钠吸收氯气，防止污染空气；
故答案为：Cl₂+2KI=2KCl+I₂；NaOH溶液；
【实验分析】（1）FeCl₃•6H₂O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，HCl与H₂O结合形成盐酸小液滴，故形成白雾；
故答案为：FeCl₃•6H₂O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，HCl与H₂O结合形成盐酸小液滴；
（2）铁离子氧化碘离子生成亚铁离子和碘单质，离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；铁离子用KSCN溶液，将黄色气体通入B中的KSCN溶液，溶液变红，说明黄绿色气体中含有铁离子；
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；将黄色气体通入B中的KSCN溶液；
（3）饱和氯化钠溶液吸收氯化铁蒸汽，故可除去气体中的FeCl₃；
故答案为：除去气体中的FeCl₃；
（4）MnO₂与FeCl₃•6H₂O反应生成氯气、Fe₂O₃和MnCl₂，物质的量之比为1：1，则反应为：MnO₂+2FeCl_3•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl↑+11H₂O；混合物为氯化锰和氧化铁的混合物，其中氯化锰溶于水，氧化铁不溶，故分离出Fe₂O₃的方法是：加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe₂O₃；
故答案为：MnO₂+2FeCl_3•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl↑+11H₂O；加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe₂O₃；
【安全预案】已经开始发生倒吸，导管中含有溶液，取下小试管仍然会倒吸，移去酒精灯，温度降低，装置内压强减小，更容易发生倒吸，将A、B间的导管从乳胶管中取下，可以防止倒吸；
故答案为：c．

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．