Question

無水氯化亞鐵用于制造鐵系催化劑、印染的媒染劑和染料還原劑，還可用于冶金、醫(yī)藥、照相等行業(yè)。一實驗小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設(shè)計裝置如下

通過查閱相關(guān)資料可知：

①在持續(xù)高溫500℃時，鐵與純凈、干燥Cl2反應(yīng)可生成FeCl2，在溫度較低時可生成FeCl3；

②FeCl3熔沸點低，易升華。

根據(jù)以上信息回答相關(guān)的問題

（1）abc儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無需加熱，請寫出a容器內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式 。

（2）d、e盛裝的藥品分別是 和 ，f、g的作用是 。

（3）反應(yīng)器為硬質(zhì)玻璃管，純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)。

①化學(xué)反應(yīng)方程式為

②實驗操作順序是：組裝儀器、 、裝入藥品、 、 、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。

（4）實驗小組記錄的實驗現(xiàn)象如下：

	觀察到的部分現(xiàn)象
第一次實驗	反應(yīng)器中有白霧、紅色固體、g瓶有白霧和黃綠色氣體
第二次實驗	反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有紅棕色的煙和黃綠色氣體
第三次實驗	反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體

 

①第一次實驗，發(fā)現(xiàn)e瓶沒有盛裝任何藥品，所以得到紅色固體，其原因是 。

②第二次實驗，g瓶有紅棕色的煙，其原因是 。

（5）第三次實驗得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是 ，如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，則無需除去，理由是 。

 

Answer 1

（1）2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O （用次氯酸鹽也可）

（2）飽和食鹽水、濃硫酸 安全、防止倒吸

（3） ① Fe+Cl2 FeCl2 ②檢驗裝置的氣密性、先加熱、 再打開c的活塞

（4）①氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，生成了氫氧化物，最終分解得到三氧化二鐵

②加熱時溫度沒有維持至500℃左右，在溫度較低時生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點低，受熱時變成氣體進(jìn)入在g瓶中

（5）鐵單質(zhì) 鐵單質(zhì)可以防止Fe2+被氧化

【解析】

試題分析：在實驗室中在常溫下一般用高錳酸鉀溶液和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)來制取氯氣。反應(yīng)的方程式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。（2）由于濃HCl有揮發(fā)性，而且反應(yīng)是在溶液中制取的，所以氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣。在d裝置中用飽和的食鹽水來除去HCl；在裝置e盛裝有濃硫酸來對氯氣進(jìn)行干燥。f、g的作用是作為安全瓶來防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。（3）①純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)制取FeCl2�；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為Fe+Cl2 FeCl2。②有氣體參加的反應(yīng)或制取氣體的反應(yīng)，在實驗前一定要先檢查裝置的氣密性，然后再進(jìn)行實驗。實驗操作順序是：組裝儀器、檢驗裝置的氣密性、活塞、裝入藥品、先加熱、再打開c的活塞、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。（4）①第一次實驗，發(fā)現(xiàn)e瓶沒有盛裝任何藥品，則氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，首先生成了氫氧化亞鐵，在空氣中被氧化為氫氧化鐵，在灼燒時發(fā)生分解反應(yīng)，最終得到紅棕色的三氧化二鐵。②第二次實驗，加熱時溫度沒有維持至500℃左右，在溫度較低時生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點低，受熱時變成氣體進(jìn)入在g瓶中，使g瓶有紅棕色的煙。（5）第三次實驗得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是金屬Fe的單質(zhì)。如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，由于Fe2+容易被空氣中的氧氣氧化，而鐵單質(zhì)可以防止Fe2+被氧化，因此該雜質(zhì)無需除去。

考點：考查氯氣的實驗室制法、物質(zhì)的制備、裝置的連接、實驗步驟、誤差分析的知識。