Question

10．工業上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣生產無水氯化鐵（氯化鐵遇水能反應）；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）檢驗該裝置氣密性的方法關閉分液漏斗的活塞，D總導氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，D中導氣管口有氣泡冒出，停止加熱后，導氣管內有一段上升的水柱，證明裝置的氣密性良好
（2）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+2H₂O+Cl₂↑
①該反應的氧化劑為MnO₂，氧化產物為Cl₂；HCl的作用為酸性和還原性．
②該裝置制取氯化鐵時，存在兩點明顯缺陷，你的改進方法是在A和B之間加一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶；在C和D之間加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶．
③裝置D中反應的離子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置A用來制取HCl．若仍用D的裝置進行尾氣處理，存在的問題是發生倒吸、可燃性氣體氫氣不能被吸收．

Answer 1

分析 （1）依據裝置中氣體壓強變化來判斷氣密性；
（2）①分析反應中元素化合價變化，所含元素化合價降低的反應物為氧化劑；所含元素化合價升高的元素，為還原劑，還原劑對應氧化產物，依據氯元素在反應中化合價變化判斷鹽酸的性質；
②依據濃鹽酸易揮發，制取的氯氣中含有氯化氫，應先除去氯氣中氯化氫；依據無水氯化鐵（氯化鐵遇水能反應），應設置干燥裝置，防止D中的水蒸氣進入C；
③氯氣與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO和水；
（3）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．

解答 解：（1）檢驗該裝置氣密性的方法：關閉分液漏斗的活塞，D總導氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，D中導氣管口有氣泡冒出，停止加熱后，導氣管內有一段上升的水柱，證明裝置的氣密性良好；
故答案為：關閉分液漏斗的活塞，D總導氣管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，D中導氣管口有氣泡冒出，停止加熱后，導氣管內有一段上升的水柱，證明裝置的氣密性良好；
（2）①MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，反應中二氧化錳中的錳元素化合價降低，所以二氧化錳為氧化劑，氯化氫中氯元素部分化合價升高到氯氣中的0價，部分氯元素化合價不變，所以鹽酸在反應中表現為酸性和還原性，對應產物氯氣為氧化產物；
故答案為：MnO₂；Cl₂；酸性和還原性；
②濃鹽酸易揮發，制取的氯氣中含有氯化氫，應先除去氯氣中氯化氫，所以應在A和B之間加一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫；
無水氯化鐵（氯化鐵遇水能反應），防止D中的水蒸氣進入C，應在C和D之間加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶；
故答案為：在A和B之間加一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶；在C和D之間加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶；
③氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）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；發生倒吸；可燃性氣體H₂不能被吸收．

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，明確氯氣制備原理和性質是解題關鍵，題目難度中等．