Question

14．某同學設計如下實驗裝置用于制取純凈的無水FeCl₃．

（1）圖中盛放濃鹽酸的實驗儀器的名稱為分液漏斗，A中發生反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）各裝置的正確連接順序為：a→g→h→d→e→b→c→f（填字母代號），
（3）裝置E的作用是除去氯氣中的HCl，裝置C的作用是干燥氯氣．
（4）裝置D中所發生反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），則反應中被氧化的HCl的質量為7.3g．

Answer 1

分析 該實驗目的是用Cl₂和Fe反應制取FeCl₃固體，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，因為要制取純凈干燥的FeCl₃，所以生成的Cl₂必須是干燥、純凈的，濃鹽酸、水都具有揮發性，所以生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，用飽和食鹽水除去HCl、用濃硫酸干燥Cl₂，氯氣有毒，不能直接排空，應該用堿液吸收Cl₂；
（1）圖中盛放濃鹽酸的實驗儀器的名稱為分液漏斗，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，二者反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）各裝置的正確連接順序為氣體制備裝置、洗氣裝置、干燥裝置、氯化鐵制備裝置、尾氣處理裝置，
（3）裝置E的作用是吸收HCl，裝置C的作用是干燥氣體；
（4）裝置D中氯氣和堿反應生成氯化物、次氯酸鹽和水；
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），其物質的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據Cl原子守恒計算反應中被氧化的HCl的物質的量，根據m=nM計算被氧化硫化氫質量．

解答 解：該實驗目的是用Cl₂和Fe反應制取FeCl₃固體，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，因為要制取純凈干燥的FeCl₃，所以生成的Cl₂必須是干燥、純凈的，濃鹽酸、水都具有揮發性，所以生成的Cl₂中含有HCl、H₂O，用飽和食鹽水除去HCl、用濃硫酸干燥Cl₂，氯氣有毒，不能直接排空，應該用堿液吸收Cl₂；
（1）圖中盛放濃鹽酸的實驗儀器的名稱為分液漏斗，實驗室用濃鹽酸和MnO₂加熱制取Cl₂，二者反應生成氯化錳、氯氣和水，反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：分液漏斗；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）各裝置的正確連接順序為氣體制備裝置、洗氣裝置、干燥裝置、氯化鐵制備裝置、尾氣處理裝置，所以其連接順序是a→g→h→d→e→b→c→f，
故答案為：g；h；d；e；b；f；
（3）裝置E的作用是吸收揮發出的HCl，裝置C的作用是干燥氣體，防止得不到干燥的氯化鐵，故答案為：除去氯氣中的氯化氫；干燥氯氣；
（4）裝置D中氯氣和堿反應生成氯化物、次氯酸鹽和水，離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），其物質的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據Cl原子守恒計算反應中被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，被氧化m（HCl）=nM=0.2mol×36.5g/mol=7.3g，故答案為：7.3g．

點評 本題考查物質制備，為高頻考點，側重考查化學計算、實驗基本操作、氣體制備、物質制備等知識點，明確實驗原理、屬于基本操作等知識點是解本題關鍵，難點是確定裝置先后順序，題目難度不大．