Question

4．某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO₂與FeCl₃•6H₂O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl₂．

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

操作	現(xiàn)象
點(diǎn)燃酒精燈，加熱	iA中部分固體溶解，上方出現(xiàn)白霧 ii稍后，產(chǎn)生黃色氣體，管壁附著黃色液滴 iiiB中溶液變藍(lán)

（1）現(xiàn)象i 中的白霧是HCl小液滴，形成白霧的原因是FeCl₃•6H₂O 受熱水解，生成HCl 氣體，同時(shí)受熱失去結(jié)晶水，HCl和H₂O 結(jié)合形成鹽酸小液滴．
（2）分析現(xiàn)象ii，該小組探究黃色氣體的成分，實(shí)驗(yàn)如下：
a．加熱FeCl₃•6H₂O，產(chǎn)生白霧和黃色氣體．
b．用KSCN 溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ii 和a 中的黃色氣體，溶液均變紅．
通過該實(shí)驗(yàn)說明現(xiàn)象ii 中黃色氣體含有FeCl₃．
（3）除了氯氣可使B 中溶液變藍(lán)外，推測還可能的原因是：
①實(shí)驗(yàn)b 檢出的氣體使之變藍(lán)，反應(yīng)的離子方程式是2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測成立．
②溶液變藍(lán)的另外一種原因是：在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍(lán)．通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性，其實(shí)驗(yàn)方案是另取一支試管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入幾滴HCl 溶液，在空氣中放置，觀察一段時(shí)間后溶液是否變藍(lán)．
（4）為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體是否含有 Cl₂，小組提出兩種方案，無證實(shí)了Cl₂的存在．
方案 1：在A、B 間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C．
方案 2：將B 中KI^-淀粉溶液替換為NaBr 溶液；檢驗(yàn) Fe ²⁺．
現(xiàn)象如下：

方案1	B中溶液變?yōu)樗{(lán)色
方案2	B中溶液呈淺橙色；未檢出Fe2+

方案1B中溶液變?yōu)樗{(lán)色
方案2B中溶液呈淺橙紅色；未檢出Fe ²⁺
①方案1 的C 中盛放的試劑是飽和NaCl 溶液．
②方案2 中檢驗(yàn) Fe ²⁺的原因是排除Fe³⁺將Br^-氧化成Br₂ 的可能性．
③綜合方案1、2 的現(xiàn)象，說明選擇NaBr 溶液的依據(jù)是Br^-可以被Cl₂ 氧化成Br₂，但不會(huì)被Fe³⁺氧化為Br₂．
（5）將A 中產(chǎn)物分離得到Fe₂O₃和MnCl₂，A 中產(chǎn)生Cl₂的化學(xué)方程式是3MnO₂+4FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+3MnCl₂+3Cl₂↑+24H₂O．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃•6H₂O 受熱水解，生成HCl氣體，同時(shí)受熱失去結(jié)晶水，HCl和H₂O結(jié)合形成鹽酸小液滴；
（2）用KSCN 溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ii 和A 中的黃色氣體，溶液均變紅，說明含有FeCl₃；
（3）①氯化鐵具有強(qiáng)氧化性，可以將碘離子氧化為碘單質(zhì)；
②作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，需要除去Cl₂ 和Fe³⁺的干擾才能檢驗(yàn)酸性情況下的O₂ 影響，所以最好另取溶液對(duì)酸性情況下氧氣的影響進(jìn)行檢驗(yàn)．因?yàn)樵�題中存在HCl 氣體，所以酸化最好選用鹽酸；
（4）①方案1：除去Cl₂中的FeCl₃ 和O₂（H⁺），若仍能觀察到B 中溶液仍變?yōu)樗{(lán)色，則證明原氣體中確實(shí)存在Cl₂；
Cl2 的．使用飽和NaCl 溶液，可以讓FeCl3 溶解，并且除去O2 影響過程中提供酸性的
HCl 氣體，從而排除兩個(gè)其他影響因素．
②方案2：若B中觀察到淺橙紅色，則證明有物質(zhì)能夠?qū)�Br^-氧化成Br₂，若未檢查到Fe²⁺，則證明是Cl₂ 氧化的Br-，而不是Fe³⁺．另外，因?yàn)檫�原劑用的不是I^-，可不用考慮O2（H⁺）的影響問題．
③NaBr 比KI^-淀粉溶液好的原因，在于Fe³⁺能氧化I^-對(duì)檢驗(yàn)Cl₂ 產(chǎn)生干擾，而Fe³⁺不會(huì)氧化Br^-，不會(huì)產(chǎn)生干擾；
（5）二氧化錳與FeCl₃•6H₂O 反應(yīng)生成Fe₂O₃、MnCl₂、Cl₂及水．

解答 解：（1）FeCl₃•6H₂O 受熱水解，生成HCl氣體，同時(shí)受熱失去結(jié)晶水，HCl和H₂O結(jié)合形成鹽酸小液滴，而形成白霧，
故答案為：HCl小液滴；FeCl₃•6H₂O 受熱水解，生成HCl 氣體，同時(shí)受熱失去結(jié)晶水，HCl和H₂O 結(jié)合形成鹽酸小液滴；
（2）用KSCN 溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ii 和A 中的黃色氣體，溶液均變紅，說明含有FeCl₃，
故答案為：FeCl₃；
（3）①氯化鐵具有強(qiáng)氧化性，可以將碘離子氧化為碘單質(zhì)，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，
故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
②作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，另取一支試管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入幾滴HCl 溶液，在空氣中放置，觀察一段時(shí)間后溶液是否變藍(lán)，
故答案為：另取一支試管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入幾滴HCl 溶液，在空氣中放置，觀察一段時(shí)間后溶液是否變藍(lán)；
（4）①方案1：除去Cl₂中的FeCl₃ 和O₂（H⁺），若仍能觀察到B 中溶液仍變?yōu)樗{(lán)色，則證明原氣體中確實(shí)存在Cl₂，使用飽和NaCl 溶液，可以讓FeCl₃ 溶解，并且除去O₂ 影響過程中提供酸性的HCl 氣體，從而排除兩個(gè)其他影響因素，
故答案為：飽和NaCl 溶液；
②方案2：若B中觀察到淺橙紅色，則證明有物質(zhì)能夠?qū)�Br^-氧化成Br₂，若未檢查到Fe²⁺，則證明是Cl₂ 氧化的Br-，而不是Fe³⁺．另外，因?yàn)檫�原劑用的不是I^-，可不用考慮O₂（H⁺）的影響問題，
故答案為：排除Fe³⁺將Br^-氧化成Br₂ 的可能性；
③NaBr 比KI^-淀粉溶液好的原因，在于Fe³⁺能氧化I^-對(duì)檢驗(yàn)Cl₂ 產(chǎn)生干擾，而Fe³⁺不會(huì)氧化Br^-，不會(huì)產(chǎn)生干擾，
故答案為：Br^-可以被Cl₂ 氧化成Br₂，但不會(huì)被Fe³⁺氧化為Br₂；
（5）二氧化錳與FeCl₃•6H₂O 反應(yīng)生成Fe₂O₃、MnCl₂、Cl₂及水，反應(yīng)方程式為：3MnO₂+4FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+3MnCl₂+3Cl₂↑+24H₂O，
故答案為：3MnO₂+4FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+3MnCl₂+3Cl₂↑+24H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，側(cè)重對(duì)原理分析、陌生方程式的書寫等考查，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，熟練掌握元素化合物性質(zhì)．