Question

14．FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．經(jīng)查閱資料得知：無(wú)水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華．工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣可生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫可以生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無(wú)水FeCl₃并對(duì)產(chǎn)物做了如圖探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）裝置的連接順序?yàn)閍→g，h→d，e→b，c→f．
（2）i．A中反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑．
ii．D中堿石灰的作用是吸收沒有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，需進(jìn)行的操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱．
（4）反應(yīng)一段時(shí)間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過(guò)量稀鹽酸和少許植物油（反應(yīng)過(guò)程中不振蕩），充分反應(yīng)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃．
②淡紅色溶液中加入過(guò)量H₂O₂后溶液紅色加深的原因是2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O（用離子方程式表示）．

Answer 1

分析 生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵流程：A裝置：制取氯氣，實(shí)驗(yàn)室常用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，裝置E：吸收HCl，裝置C：作用是干燥氯氣，常用濃硫酸，裝置B：鐵和氯氣反應(yīng)2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，D裝置尾氣吸收．
（1）排列順序?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理，無(wú)水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華．工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣可生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫可以生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵．裝置A制備氯氣，通過(guò)裝置E中飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，通過(guò)裝置裝置C中的濃硫酸除去水蒸氣，通過(guò)裝置B生成氯化鐵后冷卻得到固體污水氯化鐵，最后需要連接裝置D避免空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置B使氯化鐵水解；
（2）i．實(shí)驗(yàn)室利用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣；
ii．D中堿石灰的作用是吸收多余污染氣體，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置B；
（3）無(wú)水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華；
（4）①根據(jù)Fe³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色；
②Fe²⁺被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而吸收氯氣、飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，裝置排列順序?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理，所以裝置連接順序?yàn)閍→g→h→d→e→b→c→f，
故答案為：g；h；d；e；f；
（2）i．制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A裝置制取的是氯氣，實(shí)驗(yàn)室常用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取，離子方程式為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
ii．D中堿石灰的作用是吸收多余污染氣體，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置B，吸收沒有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解，
故答案為：吸收沒有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣；吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解；
（3）無(wú)水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華，反應(yīng)結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積得FeCl₃進(jìn)入收集器，需進(jìn)行的操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱，
故答案為：在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
（4）①Fe³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，反應(yīng)方程式為Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，
故答案為：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
②Fe²⁺被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度，F(xiàn)e³⁺、SCN^-反應(yīng)生成Fe（SCN）₃，從而增大絡(luò)合物濃度，溶液顏色加深，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)探究氯氣與鐵反應(yīng)，考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法，題目難度中等，注意掌握氯氣與鐵反應(yīng)的現(xiàn)象、反應(yīng)原理，明確物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>