Question

某学习小组分析实验室制氯气的方法后认为：MnO₂与FeCl₃·6H2O共热能产生Cl₂，于是设计了下列装置验证该结论。

【查阅资料】FeCl₃·6H₂O是棕黄色晶体，熔点37℃，沸点280～285℃。

【实验设计】

若结论成立，B中发生反应的化学方程式是___，C中的试剂是___。

【实验过程】

操作	现象
（1）经检查，装置气密性良好。 （2）添加药品，连接装置。 （3）点燃酒精灯。	i．A中部分固体熔化，上方出现白雾； ii．稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴； iii．B中溶液变蓝。

【实验分析】

（1）小组讨论一致认为现象i中的白雾是盐酸小液滴，产生白雾的原因是___。

（2）分析现象ii时发生了分歧，有同学认为：FeCl₃·6H₂O是棕黄色，沸点不高，黄色气体重含有FeCl₃也会导致B中溶液变蓝，反应的离子方程式是___。

   小组同学通过下列实验证明现象ii的黄色气体中含有Fe³⁺，将下列实验补充完整：

a．只在A中加入FeCl₃·6H₂O，加热，开始产生白雾，稍后出现黄色气体，管壁仍有黄色液滴。

b．____________________________________ ，溶液变红。

（3）为进一步确认黄色气体含有 Cl₂，小组在A、B 间增加盛有饱和氯化钠溶液的试管，气体依次通过饱和氯化钠溶液、KI淀粉溶液后，KI淀粉溶液变蓝，证实黄色气体中含有Cl₂。饱和氯化钠溶液的主要作用是___。

（4）A中固体充分加热后得到Fe₂O₃和MnCl₂，若物质的量之比为1:1，则A中总反应的化学方程式是________。从混合物中分离出Fe₂O₃的方法是：___。

【安全预案】在实验过程中，若试管B中溶液已经开始发生倒吸，应立即采取的一种措施是___  (填写编号)。

a．移去酒精灯                          

b．取下B中盛有溶液的试管

c．将A、B间的导管从乳胶管中取出

Answer

Cl2 +2KI2KCl + I2 NaOH溶液 FeCl3·6H2O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，HCl与H2O结合形成盐酸小液滴。 2Fe3++2I-2Fe2++ I2 将黄色气体通入B中的KSCN溶液（ 除去气体中的FeCl3 MnO2 + 2FeCl3·6H2O Fe2O3 + MnCl2 + Cl2 ↑ + 2HCl ↑ + 11H2O 加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe2O3。 C

【解析】 试题分析： A中生成氯气，氯气与碘化钾反应生成氯化钾和碘单质；氯气有毒，需要尾气处理；(1)FeCl3·6H2O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水；（2）Fe3+的氧化性大于I2；Fe3+能使KSCN溶液呈红色；（3）氯气难溶于饱和氯化钠溶液，氯化铁易溶于饱和氯化钠溶液；（4）A中固体充分加热后得到Fe2O3和MnCl2，根据氧化还原反应规律MnCl2与Cl2的比为1:1 ，若物质的量之比为1:1，则A中生成物为Fe2O3和MnCl2、Cl2、HCl。根据溶解性从混合物中分离出Fe2O3；

管B中溶液已经开始发生倒吸，液体已经进入导管。

解析：A中生成氯气，氯气与碘化钾反应生成氯化钾和碘单质，反应方程式为Cl2 +2KI2KCl + I2 ；为防止氯气污染空气，C中用NaOH溶液吸收多余氯气；(1)FeCl3·6H2O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，生成盐酸小液滴，出现白雾；（2）Fe3+的氧化性大于I2，所以B中反应的离子方程式是2Fe3++2I-2Fe2++ I2 ；将黄色气体通入B中的KSCN溶液，若KSCN溶液呈红色，则含有Fe3+；（3）氯气难溶于饱和氯化钠溶液，氯化铁易溶于饱和氯化钠溶液，所以不含氯化钠溶液的作用是除去气体中的FeCl3 ；（4）A中固体充分加热后得到Fe2O3和MnCl2，根据氧化还原反应规律MnCl2与Cl2的比为1:1 ，若物质的量之比为1:1，则A中生成物为Fe2O3和MnCl2、Cl2、HCl，反应方程式为MnO2 + 2FeCl3·6H2O Fe2O3 + MnCl2 + Cl2 ↑ + 2HCl ↑ + 11H2O。MnCl2易溶于水、Fe2O3难溶于水，将加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe2O3；

管B中溶液已经开始发生倒吸，液体已经进入导管，应立即采取的措施是将A、B间的导管从乳胶管中取出。

点睛：利用氧化性：Cl2>Br2>Fe3+，为进一步确认黄色气体含有 Cl2，将B 改为溴化钠溶液，若溶液变橙色，证实黄色气体中含有Cl2。