Question

【題目】Ⅰ.鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氯化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。已知氧化鐵是一種重要的化工原料，無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3·nH2O。

(1)某學習小組用下圖裝置在實驗室制備無水氯化鐵，請你一起參與該小組的活動。

①裝置A中發生的離子方程式_______________

②裝置B的作用是________，C中的試劑______________。

③實驗開始時先點燃___處酒精燈；裝置E的作用為__________。

(2)工業上制備無水氯化鐵的一種工藝流程如下:

①吸收塔中發生反應的離子方程式為__________

②簡述由FeCl3·6H2O晶體得到無水氯化鐵的操作:____________

Ⅱ.利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HCl的有關性質。實驗前a、b、c活塞均關閉。

(1)若要在燒瓶Ⅱ中產生“噴泉”現象，燒瓶Ⅰ中不產生“噴泉”現象，其操作方法是______。

(2)若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(假設NH3不能被完全吸收),在燒瓶Ⅱ中可觀察到的現象是_____。

(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關，要在燒瓶Ⅰ中產生“噴泉”現象，燒瓶Ⅱ中不產生“噴泉”現象，其操作方法是___________

Answer 1

【答案】 MnO2 + 4H++2Cl－=Cl2↑+Mn2++2H2O 除HCl 濃硫酸 A 防止外界空氣中的水蒸氣進入D，并吸收尾氣 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 在HCl氣流中加熱蒸干 先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞) Ⅱ中導管口處出現白煙 先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后關a活塞，再打開b活塞

【解析】Ⅰ．實驗室制備無水氯化鐵，需要先制取氯氣，用A裝置，根據題意B用于除去氯氣中的氯化氫，C用于干燥氯氣，由于無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3nH2O，所以E防止空氣中的水蒸氣進入，同時吸收未反應的氯氣，防止污染空氣。

①根據圖示，裝置A是制備氯氣的裝置，其中發生反應的離子方程式為MnO2 + 4H++2Cl－=Cl2↑+Mn2++2H2O，故答案為：MnO2 + 4H++2Cl－=Cl2↑+Mn2++2H2O；

②裝置B的作用是：除去氯氣中的氯化氫，C用于干燥氯氣，C 中的試劑可以為：濃硫酸，故答案為：除去氯氣中的氯化氫；濃硫酸；

③實驗開始時先點燃A處酒精燈；裝置 E的作用為：阻止外界空氣中的水蒸氣進入D，吸收尾氣，故答案為：A；阻止外界空氣中的水蒸氣進入D，吸收尾氣；

(2)氯氣與鐵在反應爐中反應生成氯化鐵，尾氣用吸收劑Q處理得到氯化鐵，故Q為氯化亞鐵，氯化鐵溶液蒸發濃縮、冷卻結晶得到氯化鐵晶體，為防止氯化鐵水解，在HCl氣流中加熱蒸干氯化鐵晶體得到氯化鐵。

①吸收塔中發生反應的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

②FeCl36H2O晶體得到無水氯化鐵，應防止氯化鐵水，需要在在HCl氣流中加熱蒸干，故答案為：在HCl氣流中加熱蒸干；

Ⅱ(1)若要在燒瓶Ⅱ中產生噴泉，燒瓶Ⅰ中不產生“噴泉”現象，應該先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開ab活塞)，則在Ⅱ中氨氣被水吸收形成負壓，

故答案為：先打開ab活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞)；

(2)若先打開a、c 活塞，Ⅰ中氯化氫進入Ⅱ中，氯化氫和氨氣反應生成固體氯化銨，出現白煙，故答案為：Ⅱ中導管口處出現白煙；

(3)要在燒瓶Ⅰ中形成噴泉，就要形成負壓：先打開ac活塞，再擠壓膠頭滴管，Ⅰ中氯化氫部分進入Ⅱ中，使Ⅰ中形成負壓，關a活塞，再打開b活塞，故答案為：先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后關a活塞，再打開b活塞。