Question

3．实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华．如图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．试回答：

（1）B中反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）D中反应化学方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：（填选项）AB．
A．导管易被阻塞  B．易造成环境污染  C．不易收集产物  D．产品易潮解
（5）如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是因产品易受潮解，可在Ⅱ装置的瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．

Answer 1

分析 （1）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气、氯化锰和水；
（2）可以用生成的氯气排除装置中的空气；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁；
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是导管易被产品堵塞，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）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气、氯化锰和水，化学方程式：4HCl（浓）+MnO₂?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂?$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（2）AB处是制取氯气，D是氯气和铁反应，所以先点B处酒精灯，B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D使制取的Cl₂排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化；
故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
故选：AB；
（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：产品易受潮解，可在Ⅱ装置的瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．

点评 本题以氯化铁的制备为环境，考查了氯气的制备和性质的检验，解题关键理在于明确实验原理和目的及各装置的作用，题目难度中等．