Question

【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl36H2O能否反应产生Cl2。

资料：FeCl3是一种共价化合物，熔点306℃，沸点315℃。

ⅰ.实验操作和现象：

操作	现象
点燃酒精灯，加热	i.A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 iii.B中溶液变蓝

ⅱ.分析现象的成因：

（1）现象i中的白雾是______，用化学方程式和必要的文字说明白雾的形成原因是______。

（2）分析现象ii，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：

a.直接加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。

b.将现象ii和a中的黄色气体通入KSCN溶液，溶液均变红。通过该实验说明现象ii中黄色气体含有______。

（3）除了氯气可使B中溶液变蓝外，该小组还提出其他两种可能的原因：

可能原因①：实验b检出的气体使之变蓝；

反应的离子方程式是______。

可能原因②：______；

反应的离子方程式是______。

（4）为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2，小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。

方案1	在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C	B中溶液变为蓝色
方案2	将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液；检验Fe2+	B中溶液呈浅橙红色；未检出Fe2+

①方案1的C中盛放的试剂是______，从化学平衡原理的角度加以解释______。

②方案2中检验Fe2+的最佳试剂是______，若存在Fe2+，则现象是______。

③综合方案1、2的现象，说明方案2中选择NaBr溶液的依据是______。

（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______。

Answer 1

【答案】盐酸小液滴（或盐酸酸雾） FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl加热时，水解反应产生HCl，HCl挥发出来遇水蒸气形成白雾 FeCl3 2Fe3++2I-=I2+2Fe2+ 在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝 4H++4I-+O2=I2+2H2O 饱和食盐水 Cl2+HOHCl+HClO，饱和食盐水可以吸收HCl和FeCl3且c(Cl-)较大，抑制上述反应 K3[Fe(CN)6]（或铁氰化钾） 蓝色沉淀 氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+ 2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

【解析】

（1）FeCl3·6H2O 受热失去结晶水FeCl3·6H2OFeCl3+6H2O，同时水解FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl，生成HCl气体，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+3H2OFe(OH)3+3HCl加热时，水解反应产生HCl，HCl挥发出来遇水蒸气形成白雾；

（2）FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，Fe3＋+3SCN－=Fe（SCN）3，生成血红色的硫氰化铁，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）除了氯气可使B中溶液变蓝外，该小组还提出其他两种可能的原因：可能原因①：实验b检出的气体使之变蓝；碘离子具有还原性，氯化铁具有强氧化性，两者反应，碘离子被氧化为碘单质，反应的离子方程式是2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。

可能原因②：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝；氧气将碘离子氧化成碘单质，反应的离子方程式是4H++4I-+O2=I2+2H2O。

故答案为：2Fe3++2I-=I2+2Fe2+；在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝；4H++4I-+O2=I2+2H2O；

（4）①方案1氯化铁能氧化碘离子，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（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，在A、B间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶C，从化学平衡原理的角度加以解释：Cl2+HOHCl+HClO，饱和食盐水可以吸收HCl和FeCl3且c(Cl-)较大，抑制上述反应。

故答案为：饱和食盐水；Cl2+HOHCl+HClO，饱和食盐水可以吸收HCl和FeCl3且c(Cl-)较大，抑制上述反应；

②方案2若B中观察到浅橙红色，为溴水的颜色，则证明有物质能够将Br－氧化成Br2，铁离子不能氧化溴离子，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，即排除Fe3＋将Br－氧化成Br2 的可能性；

方案2中检验Fe2+的最佳试剂是K3[Fe(CN)6]（或铁氰化钾）若存在Fe2+，则现象是蓝色沉淀。

故答案为：K3[Fe(CN)6]（或铁氰化钾）；蓝色沉淀；

③综合方案1、2的现象，Br－可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3＋氧化为Br2，方案2中选择NaBr溶液的依据是氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+。

故答案为：氧化性强弱顺序Cl2>Br2>Fe3+；

（5）将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中MnO2将氯离子氧化产生Cl2的化学方程式是2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O。

故答案为：2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O。