Question

10．工業上，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．現用如圖所示的裝置模擬上述過程進行試驗．

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，D中反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置A用來制取HCl．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，欲制得純凈的FeCl₂，在實驗操作中應先點燃A處的酒精燈，再點燃C處的酒精燈．

Answer 1

分析 （1）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；D中為尾氣吸收裝置，可用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；
（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，據此解答即可；
（3）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，裝置B的作用是干燥氯氣，常用濃硫酸；
氯氣有毒，需要用強堿溶液吸收，所以D中發生反應的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；濃硫酸；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（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；發生倒吸；可燃性氣體H₂不能被吸收；
（3）若要制取純凈的FeCl₂，需先排凈裝置中的空氣，故先點燃A處的酒精燈，再點燃C處的酒精燈，
故答案為：點燃A處的酒精燈；點燃C處的酒精燈．

點評 本題考查了制備方案的設計，題目難度中等，設計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知識，明確實驗目的為解答關鍵，注意掌握制備方案的設計方法，試題培養了學生的化學實驗能力．