Question

【題目】某學習小組通過下列裝置探究 MnO2與FeCl3·6H2O反應產物。

（查閱資料）FeCl3是一種共價化合物，熔點306℃，沸點315℃。

實驗編號	操作	現象
實驗 1	按上圖所示，加熱A中MnO2與FeCl3·6H2O混合物	①試管A中固體部分變液態，上方出現白霧 ②稍后，產生黃色氣體，管壁附著黃色液滴 ③試管B中KI-淀粉溶液變藍
實驗 2	把A中的混合物換為FeCl3·6H2O，B中溶液換為KSCN溶液，加熱。	A中固體部分變液態，產生白霧和黃色氣體，B中KSCN溶液變紅

（實驗探究）實驗操作和現象如下表：

（問題討論）

（1）實驗前首先要進行的操作是______________________________。

（2）實驗1和實驗2產生的白霧是_______（填化學式）溶解在水中形成的小液滴。

（3）請用離子方程式解釋實驗2中黃色氣體使KI-淀粉溶液變藍色的原因_____________。

（4）為確認黃色氣體中含有Cl2，學習小組將實驗1中試管B內KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液，發現B中溶液呈橙色，經檢驗無Fe2+，說明黃色氣體中含有Cl2。用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+的離子方程式是_________________________________。選擇NaBr溶液的原因是________________________________________________________________。

（實驗結論）

（5）實驗1充分加熱后，若反應中被氧化與未被氧化的氯元素質量之比為1:2，則A中發生反應的化學方程式為____________________________________________________。

（實驗反思）

該學習小組認為實驗1中溶液變藍，也可能是酸性條件下，I－被空氣氧化所致，可以先將裝置中的空氣排盡，以排除O2的干擾。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 HCl 2Fe3＋＋2I—=2Fe2＋＋I2 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓ Br—可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3＋氧化為Br2 MnO2＋2FeCl3·6H2O Fe2O3＋MnCl2＋Cl2↑＋2HCl＋11H2O

【解析】

（1）實驗前首先要進行的操作是檢查裝置的氣密性；

（2）FeCl36H2O 受熱失去結晶水，同時水解，生成HCl氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴；
（3）由信息可知，FeCl3是一種共價化合物，受熱變為黃色氣體，氯化鐵具有強氧化性，可以將碘離子氧化為碘單質；
（4）用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+產生藍色沉淀；為確認黃色氣體中含有Cl2，需要除去Fe3+的干擾，因為Br—可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3＋氧化為Br2，可選擇NaBr溶液；

（5）二氧化錳與FeCl36H2O 反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水，據此結合原子守恒書寫化學方程式。

（1）實驗前首先要進行的操作是檢查裝置的氣密性；

故答案為：檢查裝置的氣密性；

（2）FeCl36H2O 受熱失去結晶水，同時水解，生成HCl氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴，而形成白霧；

故答案為：HCl；

（3）碘離子具有還原性，氯化鐵具有強氧化性，兩者反應，碘離子被氧化為碘單質，反應離子方程式為：2Fe3＋＋2I—=2Fe2＋＋I2，
故答案為：2Fe3＋＋2I—=2Fe2＋＋I2；

（4）用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+產生藍色沉淀，離子方程式是3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓；

為確認黃色氣體中含有Cl2，將試管B內KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液，若B中觀察到淺橙紅色，為溴水的顏色，則證明有物質能夠將Br-氧化成Br2，鐵離子不能氧化溴離子，若未檢查到Fe2+，則證明是Cl2氧化的Br-，而不是Fe3+，

故答案為：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓；Br—可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3＋氧化為Br2；
（5）二氧化錳與FeCl36H2O 反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水，反應方程式為：MnO2＋2FeCl3·6H2O Fe2O3＋MnCl2＋Cl2↑＋2HCl＋11H2O，
故答案為：MnO2＋2FeCl3·6H2O Fe2O3＋MnCl2＋Cl2↑＋2HCl＋11H2O。