Question

7．實驗室可用金屬鐵與氯氣反應制備無水三氯化鐵（FeCl₃：棕黃色，易潮解，100℃升華）．
下面兩套實驗裝置，左邊反應裝置相同，右邊產品收集裝置不同，分別如Ⅰ和Ⅱ所示．

（1）B中化學反應式4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）D中反應開始前，需排除裝置中的空氣，采取的方法B中的反應進行一段時間后，看到共綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D
（3）D中化學反應式2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃
（4）裝置Ⅰ主要缺點，除了尾氣排入空氣，污染環境外，還有導管易被產品堵塞
（5）裝置Ⅱ主要缺點產品易潮解改進措施在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．

Answer 1

分析 （1）實驗室用氯氣和鐵反應制取氯化鐵，所以首先要制取氯氣，一般常用濃鹽酸和二氧化錳反應制取氯氣；
（2）利用生成的氯氣排出裝置中的空氣來分析；
（3）加熱條件下，氯氣和鐵反應生成氯化鐵；
（4）導管易被產品堵塞，有毒氣體應該有尾氣處理裝置；
（5）尾氣處理裝置中有水，導致氯化鐵易潮解．

解答 解：（1）實驗室用氯氣和鐵反應制取氯化鐵，所以首先必須制取氯氣，實驗室常用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳、氯氣和水，所以B中發生的化學反應是4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，防止氧氣和鐵反應生成鐵的氧化物而產生雜質，所以D中的反應開始前，必須排除裝置中的空氣，其方法是B中的反應進行一段時間后，看到共綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D，
故答案為：B中的反應進行一段時間后，看到共綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D；
（3）加熱條件下，鐵和氯氣反應生成氯化鐵，反應方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）該裝置Ⅰ主要缺點，除了尾氣排入空氣，污染環境外，導氣管口較小，D裝置中的固體物質易堵塞導管口，
故答案為：導管易被產品堵塞；
（5）該裝置中有尾氣處理裝置，但尾氣處理裝置中是水溶液，會導致E中有水蒸氣，會導致氯化鐵產品易潮解，所以為防止氯化鐵潮解，在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置，
故答案為：產品易潮解；在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．

點評 本題考查了制備實驗方案中的有關知識，題目難度中等，注意加熱時，無論鐵是否過量，鐵和氯氣反應都生成氯化鐵不是氯化亞鐵，為易錯點．