9.工業(yè)上,向500℃~600℃的鐵屑中通入氯氣生產無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵.現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進行試驗.

請回答下列問題:
(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A中反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,裝置B中加入的試劑是濃硫酸(填名稱).
(2)制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取HCl(填化學式,下同).實驗中產生尾氣的成分是HCl和H2.若仍用D的裝置進行尾氣處理,存在的問題是發(fā)生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收.
(3)若操作不當,制得的FeCl2 會含有少量FeCl3,檢驗FeCl3常用的試劑是KSCN溶液.欲制得純凈的FeCl2,在實驗操作中應先A,再排出裝置中的空氣,防止在加熱時Fe與O2反應.

分析 工業(yè)上,向500℃~600℃的鐵屑中通入氯氣生產無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵
,A裝置:燒瓶中反應MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,制取的氯氣中含有水蒸氣,B裝置:容器中裝有濃硫酸,濃硫酸有吸水性,且不和氯氣反應,用濃硫酸干燥氯氣;C裝置:氯氣與鐵在加熱條件下生成氯化鐵,反應方程式為:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3,氯氣有毒不能排放到空氣中,D裝置:吸收尾氣氯氣,
(1)實驗室制備無水氯化鐵:A裝置:燒瓶中反應MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,制取的氯氣中含有水蒸氣,B裝置:容器中裝有濃硫酸,濃硫酸有吸水性,且不和氯氣反應,用濃硫酸干燥氯氣;C裝置:氯氣與鐵在加熱條件下生成氯化鐵,反應方程式為:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3,氯氣有毒不能排放到空氣中,D裝置:吸收尾氣氯氣,Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,防止污染空氣.實驗室利用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應制取氯氣,濃硫酸可以干燥氯氣;
(2)制取無水氯化亞鐵,需要HCl氣體,尾氣的成分是剩余HCl和生成的氫氣,HCl極易溶解于水,氫氣不能溶于水;
(3)檢驗氯化鐵常用硫氰化鉀溶液,若要制取純凈的FeCl2,需先點燃A處的酒精燈排除裝置中的空氣,據(jù)此解答即可.

解答 解:(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A裝置制取的是氯氣,實驗室常用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取,化學反應方程式為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,制取的氯氣中含有水蒸氣,裝置B的作用是干燥氯氣,常用濃硫酸,
故答案為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;濃硫酸;
(2)制取無水氯化亞鐵,需要HCl氣體,故A裝置制取的是HCl,反應方程式為:Fe+2HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCl2+H2↑,故尾氣的成分為未反應的HCl和生成的氫氣,由于HCl極易溶于水,故若仍然采用D裝置進行尾氣處理,很容易造成倒吸,且氫氣不溶于水,不利于氫氣的吸收,氫氣易燃,造成安全隱患,
故答案為:HCl;HCl和H2;發(fā)生倒吸;可燃性氣體H2不能被吸收;
(3)檢驗氯化鐵常用硫氰化鉀溶液,若要制取純凈的FeCl2,需先排凈裝置中的空氣,防止在加熱時Fe與O2反應,故先點燃A處的酒精燈,再點燃C處的酒精燈,
故答案為:KSCN溶液;A;排出裝置中的空氣,防止在加熱時Fe與O2反應.

點評 本題以氯化鐵以及氯化亞鐵的制取為載體,考查的是實驗室中氯氣的制取方法、常見尾氣的處理方法以及鐵離子的檢驗等,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:多選題

16.下列說法中正確的是( 。
A.各組成元素質量分數(shù)相同的烴是同一種烴
B.結構相似,組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物是同系物
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色的烴一定是烯烴
D.C3H6和C4H8不一定是同系物

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.化學在能源開發(fā)與利用中起著重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料.
(1)乙醇是重要的化工產品和液體燃料,可以利用下列反應制取乙醇.
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=a kJ/mol
在一定壓強下,測得上述反應的實驗數(shù)據(jù)如表.
溫度/K
CO2轉化率%
$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$
500600700800
1.545%33%20%12%
2.060%43%28%15%
3.083%62%37%22%
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:
①上述反應的a小于0(填“大于”或“小于”).
②在一定溫度下,提高氫碳(即$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$)比,平衡常數(shù)K值不變(填“增大”、“減小”、或“不變”).
(2)催化劑存在的條件下,在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2,同樣可制得乙醇(可逆反應).該反應過程中能量變化如圖所示:

在一定溫度下,向上述密閉容器中加入1mol CO、3mol H2及固體催化劑,使之反應.平衡時,反應產生的熱量為Q kJ,若溫度不變的條件下,向上述密閉容器中加入4mol CO、12mol H2及固體催化劑,平衡時,反應產生的熱量為w kJ,則w的范圍為4Q<w<2 (E2-E1).
(3)以乙醇蒸氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料,石墨為電極可構成燃料電池,其工作原理與甲烷燃料電池原理相類似.該電池中負極上的電極反應式是CH3CH2OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.使用上述乙醇燃料電池電解(Pt電極)一定濃度的硫酸銅溶液通電一段時間后,向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH,則乙醇燃料電池在電解過程中轉移電子數(shù)是0.4NA

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

17.醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室合成環(huán)己烯的反應和實驗裝置如下:
可能用到的有關數(shù)據(jù)如表:
相對分子質量密度/(g•cm-3沸點/℃溶解性
環(huán)已醇1000.9618161微溶于水
環(huán)已烯820.810283難溶于水
合成反應:
在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸.B中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃.
分離提純:
反應粗產物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣.最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g.
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是直形冷凝器.
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片,應該采取的正確操作時B(填正確答案標號).
A.立即補加    B.冷卻后補加       C.不需補加         D.重新配料
(3)本實驗中最容易產生的副產物的結構簡式為
(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并檢查是否漏液;在本實驗分離過程中,產物應該從分液漏斗的上口倒出(填“上口倒出”或“下口放出”).
(5)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是干燥.
(6)在環(huán)己烯粗產物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有CD(填正確答案標號).
A.蒸餾燒瓶    B.溫度計    C.吸濾瓶     D.球形冷凝管    E.接收器
(7)本實驗所得到的環(huán)己烯產率是c(填正確答案標號).
A.41%         B.50%      C.61%       D.70%

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.過氧化氫(H2O2)有廣泛的用途.工業(yè)上用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫,其反應原理是:2NH4HSO4$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$(NH42S2O8+H2↑,
(NH42S2O8+2H2O═2NH4HSO4+H2O2.其流程如下:
回答下列問題:
(1)根據(jù)以上反應原理可知,電解硫酸氫銨溶液時,陰極的電極反應方程式是:
2H++2e-═H2↑.
(2)在上流程圖中,采用減壓蒸餾的原因是:過氧化氫不穩(wěn)定,受熱容易分解,減小氣壓,使液體沸點降低.
可循環(huán)利用的物質是NH4HSO4
(3)過氧化氫具有的化學性質是ACD.
A.不穩(wěn)定性     B.弱堿性    C.氧化性    D.還原性
(4)硫酸銅溶液中混有少量硫酸亞鐵.在除去雜質的過程中,使用過氧化氫時反應的離子方程式是2 Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
(5)在硫酸的存在下,用過氧化氫與乙酸作用制備過氧乙酸(CH3COOOH)的化學方程式是:CH3COOH+H2O2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CH3COOOH+H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

14.圖象法是研究化學反應的焓變的一種常用方法.已知化學反應A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量變化曲線如圖所示,則下列敘述中正確的是( 。
A.每生成2 mol AB時吸收(a-b) kJ能量
B.該反應熱△H=+(a-b) kJ•mol-1
C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1 mol A-A和1 mol B-B鍵時放出a kJ能量

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

1.硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品.某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3•5H2O).
I.【查閱資料】
(1)Na2S2O3•5H2O是無色透明晶體,易溶于水,其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成.
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3;所得產品常含有少量Na2SO3和Na2SO4
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3難溶于水,可溶于稀HCl.
II.【制備產品】
實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置):

實驗步驟:
(1)檢查裝置氣密性,按圖示加入試劑.
儀器a的名稱是分液漏斗;E中的試劑是B(選填下列字母編號).
A.稀H2SO4          B.NaOH溶液           C.飽和NaHSO3溶液
(2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加H2SO4
(3)等Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應.過濾C中混合物,濾液蒸發(fā)(填寫操作名稱)、結晶、過濾、洗滌、干燥,得到產品.
III.【探究與反思】
(1)為驗證產品中含有Na2SO3和Na2SO4,該小組設計了以下實驗方案,請將方案補充完整.(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)
取適量產品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl,
若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產生,則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4
(2)為減少裝置C中生成Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟(2)進行了改進,改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產生的氣體將裝置中的空氣排盡后,再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液;防止Na2SO3被空氣中的氧氣氧化
(3)Na2S2O3•5H2O的溶液度隨溫度升高顯著增大,所得產品通過重結晶方法提純.
(4)利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3.方法為:
①用稀鹽酸浸取爐渣,過濾.
②濾液先氧化,再加入過量NaOH溶液,過濾,將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3
a.除去Al3+的離子方程式是Al3++4OH-=2H2O+AlO2-
b.選用提供的試劑,設計實驗驗證爐渣中含有FeO.
提供的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水所選試劑為稀硫酸、KMnO4溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應:
X(g)+mY(g)?3Z(g),平衡時,X、Y、Z的分別為30%、60%、10%.在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變.請回答:
(1)m的值為2.
(2)X與Y的平衡轉化率之比為1:1.
(3)第二次平衡時,Z的濃度為0.2mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.①高錳酸鉀和濃鹽酸可以發(fā)生如下反應:
2KMnO4+16HCl(濃)═5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O,在該反應中,氧化劑是KMnO4
②標出上述方程式電子轉移的方向與數(shù)目(用雙線橋法)

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