Question

【題目】某學生欲在實驗室制備無水 FeCl3 并得到副產物 FeCl3 溶液。經查閱資料得知：無水 FeCl3 在空氣中易潮解，加熱易升華。如圖是他設計的實驗裝置圖（加熱及夾持裝置略去）

完成下列填空：

（1）裝置 A 是 Cl2 發生裝置，其中的化學反應方程式為_____

（2）B 中的溶液是_____，C 的作用是_____

（3）D 加熱后，少量生成 FeCl3 沉積在D 的右端，要使沉積的 FeCl3 進入E，操作是______________

E 中冰水的作用為_____

（4）實驗員老師對上述裝置提出了 2 點改進建議：一是裝置連接部分都改成標準玻璃接口，不用橡膠連接件的原因是_____；二是這套裝置還存在一個很大的缺陷，改進的方法是_______________

（5）證明 F中 FeCl2 未被完全氧化的方法是_____

Answer 1

【答案】 飽和食鹽水 干燥 在沉積的固體下方加熱 冷凝，使沉積 氯氣會腐蝕橡膠連接件 在最后接上盛有NaOH溶液的洗氣瓶（增加用NaOH溶液吸收尾氣的裝置） 取樣，滴入1~2滴酸性溶液，溶液不顯紅色

【解析】

根據實驗裝置分析可知，A為濃鹽酸和Ca(ClO)2發生氧化還原反應制取Cl2的裝置，B為吸收揮發的HCl氣體的裝置，C為干燥裝置，D為Cl2和鐵屑發生反應2Fe+3Cl22FeCl3制備無水FeCl3的裝置，E為沉積裝置，Cl2經無水CaCl2干燥后進入F裝置中氧化FeCl2溶液制得FeCl3溶液，據此分析解答。

(1)根據上述分析可知，A裝置中濃鹽酸和Ca(ClO)2發生氧化還原反應制取Cl2，同時生成CaCl2和H2O，則發生反應方程式為，故答案為：；

(2)由于濃HCl易揮發，因此制得的Cl2中含有少量的HCl氣體，可用飽和食鹽水除去，由題干信息可知，無水FeCl3在空氣中易潮解，因此Cl2需干燥后再進入D裝置中與鐵屑發生反應制得無水FeCl3，則C裝置的作用為干燥Cl2，故答案為：飽和食鹽水；干燥Cl2；

(3)D加熱后，少量生成FeCl3沉積在D的右端，由題干信息可知，無水FeCl3加熱易升華，則在沉積的無水FeCl3固體下方加熱，使其升華，從而進入E裝置中，E裝置中冰水的作用是：冷凝，使FeCl3沉積，故答案為：在沉積的FeCl3固體下方加熱；冷凝，使FeCl3沉積；

(4)由于Cl2會腐蝕橡膠，因此裝置連接部分可都改成標準玻璃接口，不用橡膠連接件；同時，Cl2有毒，直接排放到空氣中會造成污染，所以該套裝置應在最后接上盛有NaOH溶液的洗氣瓶（增加用NaOH溶液吸收尾氣的裝置），故答案為：氯氣會腐蝕橡膠連接件；在最后接上盛有NaOH溶液的洗氣瓶（增加用NaOH溶液吸收尾氣的裝置）；

(5)FeCl2中Fe2+具有還原性，可與強氧化性物質(如酸性高錳酸鉀溶液)反應，則可通過向F的樣液中滴入1~2滴酸性KMnO4溶液，觀察溶液不顯紅色來判斷F中FeCl2未被完全氧化，故答案為：取樣，滴入1~2滴酸性KMnO4溶液，溶液不顯紅色。