Question

为了更深刻地认识卤素的性质，某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验，根据实验回答问题。

[实验一]氯气的制备

（1）该小组拟用图甲实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去)。每个虚线框表示一个单元装置，请用文字描述将下列装置的错误之处改正：___。

[实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物

已知氯化亚铁的熔点为674℃，沸点为1023℃；三氯化铁在100℃左右时升华，极易水解。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应：12FeCl₂+3O₂2Fe₂O₃+8FeCl₃、4FeCl₂+3O₂2Fe₂O₃ +4Cl₂，该化学小组选用图乙部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。

（2）实验装置的合理连接顺序为A→___→E。

（3）简述将装置F中的固体配成溶液的操作方法：___。

[实验三]卤素化合物之间反应的实验条件控制探究

（4）在不同实验条件下KClO₃可将KI氧化为I₂或KIO₃。该小组同学设计的一组实验的数据记录如下表(实验控制在室温下进行)：

试管标号	1	2	3	4
0.20mol•L^-1KI溶液/mL	1.0	1.0	1.0	1.0
KClO3(s)/g	0.10	0.10	0.10	0.10
6.0mol•L^-1H2SO4溶液/mL	0	3.0	6.0	9.0
蒸馏水/mL	9.0	6.0	3.0	0
实验现象

①该组实验的目的是___。

②2号试管反应完全后，取少量试管中的溶液，滴加淀粉溶液后显蓝色，假设还原产物只有KCl，写出反应的离子方程式：___。

Answer

②中试剂换为饱和氯化钠溶液，③中导管改为长进短出，④中试管口加一出气导管 D→B→F→D 先把装置F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释 探究其他条件相同时，c(H+)对反应产物的影响 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O

【解析】

(1)KMnO4与浓盐酸在常温下反应产生Cl2，浓盐酸易挥发，从发生装置生成的Cl2中含有HCl和水蒸气杂质，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，然后通入盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，氯气与金属反应时，气体应通入到试管底部，并用双孔橡皮塞，防止试管内压强过大；

(2)装置A中过氧化钠和水反应生成O2，通过装置D干燥，通过装置B中氯化亚铁加热反应生成氯化铁，FeCl3在100℃左右升华，易溶于水并且有强烈的吸水性，通过装置F冷凝，通过装置E吸收尾气，F和E之间需要连接D装置，防止E中水蒸气进入F；

(3)F为FeCl3，溶解时，应注意防止水解；

(4)①根据表格中数据分析，试管1、2、3、4中都是0.20mol·L－1KI /mL，KClO3(s)0.10g，改变的只有硫酸的体积和水的量，因此研究的是硫酸浓度对反应产物的影响；

②取少量2号试管中溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，说明生成I2，还原产物只有KCl，以此书写出反应的离子方程式。

(1)装置中发生的反应为浓，由于盐酸具有挥发性，制得的中混有和。装置中试剂用于除去，而NaOH溶液不仅吸收而且吸收，应将装置中NaOH溶液改为饱和食盐水；装置中浓用于干燥，应将装置中导管改为长进短出；装置密封会造成装置中气体压强过大，发生危险，装置试管口应加一出气导管。

(2)装置A中与水反应生成NaOH和，装置A制得的中混有；根据可能的反应原理：12FeCl2＋3O22Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O22Fe2O3＋4Cl2，与反应的产物可能有、、，反应温度为，而在左右时升华且极易水解，则用F装置收集，与反应装置前和收集的装置后都必须使用干燥装置，故装置的合理连接顺序为制备干燥与反应用冰盐水冷却收集防止E中水蒸气进入F中使水解吸收尾气。

(3)装置F中用冰盐水冷却收集，由于极易水解，配制溶液需要加入盐酸抑制的水解，操作方法：先把装置F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释。

(4)支试管均在室温下进行反应，对比各试管中所加物质，可知4支试管中KI、的量相同，的量不同，则该组实验的目的是探究其他条件相同时，对反应产物的影响。

号试管反应完全后，取少量2号试管中的溶液，滴加淀粉溶液后显蓝色，即KI被氧化成，假设还原产物只有KCl，则反应的离子方程式为ClO3－＋6I－＋6H＋=Cl－＋3I2＋3H2O。