Question

【題目】某學習小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl36H2O能否反應產生Cl2．資料：FeCl3是一種共價化合物，熔點306℃，沸點315℃。

ⅰ．實驗操作和現象：

ⅱ．分析現象的成因：

（1）現象i中的白霧是______，用化學方程式和必要的文字說明白霧的形成原因是______。

（2）分析現象ii，該小組探究黃色氣體的成分，實驗如下：

a．直接加熱FeCl36H2O，產生白霧和黃色氣體。

b．將現象ii和a中的黃色氣體通入KSCN溶液，溶液均變紅。

通過該實驗說明現象ii中黃色氣體含有______。

（3）除了氯氣可使B中溶液變藍外，該小組還提出其他兩種可能的原因：

可能原因①：實驗b檢出的氣體使之變藍；反應的離子方程式是______。

可能原因②：______；反應的離子方程式是______。

（4）為進一步確認黃色氣體中是否含有Cl2，小組提出兩種方案，均證實了Cl2的存在。

①方案1的C中盛放的試劑是______，從化學平衡原理的角度加以解釋______。

②方案2中檢驗Fe2+的最佳試劑是______，若存在Fe2+，則現象是______。

③綜合方案1、2的現象，說明方案2中選擇NaBr溶液的依據是______。

（5）將A中產物分離得到Fe2O3和MnCl2，A中產生Cl2的化學方程式是______。

Answer 1

【答案】鹽酸小液滴 FeCl36H2O受熱失去結晶水，FeCl3受熱水解：FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl↑，生成HCl氣體，HCl和H2O 結合形成鹽酸小液滴 FeCl3 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍 4H++4I-+O2=2I2+2H2O 飽和NaCl 溶液 氯氣與水反應為可逆反應，飽和NaCl 溶液中含有大量氯離子，可使溶解平衡逆向移動 K3[Fe（CN）6] 生成藍色沉淀 氧化性強弱順序：Cl2＞Br2＞Fe3+，Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3+氧化為Br2 2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

【解析】

（1）FeCl36H2O受熱失水氯化鐵會水解，找出反應產物，據此回答；

（2）用KSCN 溶液檢驗發現溶液均變紅，從相關的特征反應得出結論；

（3）①氯化鐵具有強氧化性，可以將碘離子氧化，據此回答；

②作對照實驗，需要除去Cl2和Fe3+的干擾才能檢驗酸性情況下的O2 影響，所以最好另取溶液對酸性情況下氧氣的影響進行檢驗，碘離子在酸溶液中被氧氣氧化生成碘單質；

（4）①方案1：除去Cl2中的FeCl3和O2（H+），若仍能觀察到B中溶液仍變為藍色，則證明原氣體中確實存在Cl2；使用飽和NaCl溶液，可以讓FeCl3溶解，并且除去O2 影響過程中提供酸性的HCl 氣體，從而排除兩個其他影響因素；

②可從特征反應找到方案2中檢驗Fe2+的試劑；

③NaBr比KI-淀粉溶液好的原因，在于Fe3+能氧化I-對檢驗Cl2產生干擾，而Fe3+不會氧化Br-，不會產生干擾；

（5）二氧化錳與FeCl36H2O反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水、氯化氫氣體。

（1）FeCl36H2O受熱失去結晶水，FeCl3受熱水解：FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl↑，生成HCl氣體，HCl和H2O 結合形成白霧為鹽酸小液滴；

故答案為：鹽酸小液滴；FeCl36H2O受熱失去結晶水，FeCl3受熱水解：FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl↑，生成HCl氣體，HCl和H2O 結合形成鹽酸小液滴；

（2）用KSCN 溶液檢驗現象ii 和A中的黃色氣體，溶液均變紅，說明含有FeCl3，

故答案為：FeCl3；

（3）①氯化鐵具有強氧化性，可以將碘離子氧化為碘單質，反應離子方程式為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；

故答案為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；

②在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍，作對照實驗，另取一支試管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入幾滴HCl溶液，在空氣中放置，溶液變藍，反應的離子方程式為4H++4I-+O2=2I2+2H2O；

故答案為：在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍；4H++4I-+O2=2I2+2H2O；

（4）①方案1：除去Cl2中的FeCl3和O2（H+），若仍能觀察到B中溶液仍變為藍色，則證明原氣體中確實存在Cl2，使用飽和NaCl溶液，可以讓FeCl3溶解，并且除去O2，同時氯氣與水反應為可逆反應，飽和NaCl 溶液中含有大量氯離子，可使溶解平衡逆向移動，從而排除兩個其他影響因素；

故答案為：飽和NaCl 溶液；氯氣與水反應為可逆反應，飽和NaCl 溶液中含有大量氯離子，可使溶解平衡逆向移動；

②方案2中檢驗Fe2+的試劑是：K3[Fe(CN)6]，遇到亞鐵離子反應生成藍色沉淀；

故答案為：K3[Fe(CN)6]；生成藍色沉淀；

③氧化性強弱順序：Cl2＞Br2＞Fe3+，NaBr比KI-淀粉溶液好的原因，在于Fe3+能氧化I-對檢驗Cl2產生干擾，而Fe3+不會氧化Br-，不會產生干擾；

故答案為：氧化性強弱順序：Cl2＞Br2＞Fe3+，Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3+氧化為Br2；

（5）二氧化錳與FeCl36H2O反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水和氯化氫氣體，反應方程式為：2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O；

故答案為：2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O。