Question

實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物是棕紅色、易潮解，100℃左右時升華．下圖是兩個學生設計的實驗裝置、左邊的反應裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．試回答：
（1）B中反應的化學方程式為：______；
（2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是：______．
（3）D中反應化學方程式為：______．
（4）裝置（Ⅰ）的主要缺點是：______．
（5）裝置（Ⅱ）的主要缺點是：______．如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是：______．

Answer 1

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(fā)生的化學反應是4HCl（濃）+MnO₂MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O，
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂MnCl₂+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(chǎn)生雜質(zhì)，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+3Cl₂2FeCl₃，故答案為：2Fe+3Cl₂2FeCl₃；
（4）導氣管口較小，D裝置中的固體物質(zhì)易堵塞導管口；氯氣是有毒氣體，不能直接排空，否則會污染環(huán)境，所以應該有一個尾氣處理裝置，
故答案為：導管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染；
（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(chǎn)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(chǎn)品易潮解；在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．
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(chǎn)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．
點評：本題考查了制備實驗方案中的有關知識，難度不大，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．