Question

无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂，还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法在反应器M中制取氯化亚铁，设计装置如图：

通过查阅相关资料可知：

①在持续高温500℃时，铁与纯净、干燥的Cl₂反应可生成FeCl₂，在温度较低时可生成FeCl₃；

②FeCl₃熔沸点低，易升华；

③常见的物质氧化性由大到小顺序：KMnO₄（H⁺）＞K₂Cr₂O₇（H⁺）＞MnO₂

根据以上信息回答相关的问题：

（1）a、b、c仪器组合成制取氯气的装置，反应无需加热，请写出a容器内所发生反应的化学方程式：___。

（2）e中盛装的药品是浓硫酸，则d中盛装的药品是___。

（3）反应器M为硬质玻璃管，纯净铁粉与干燥纯净的氯气在持续500℃左右反应，其化学反应方程式为__。

（4）实验小组记录的实验现象如下：

	观察到的部分现象
第一次实验	反应器M中有白雾、红棕色固体，g瓶有白雾和黄绿色气体
第二次实验	反应器M中有绿色晶体，g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体
第三次实验	反应器M中有绿色晶体，g瓶有黄绿色气体

①第一次实验，反应器M得到红棕色固体可能是__，其原因可能是__。

②第三次实验得到的固体中，最可能含有的微量杂质是___，如果用此固体配制约2～3mol•L^-1的染料还原剂溶液，则无需除去含有的杂质，理由是___。

Answer

2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O或K2Cr2O7＋14HCl＝2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O 饱和食盐水 Fe＋Cl2FeCl2 Fe2O3 氯气没有干燥，生成的盐发生水解，生成了氢氧化物，最终分解得到Fe2O3 铁单质 铁单质可以防止Fe2+被氧化

【解析】

(1)abc仪器组合成制取氯气的装置，反应无需加热，a容器内所发生的化学为常温下一般用高锰酸钾溶液和浓盐酸发生反应来制取氯气，反应方程式:2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；也可以用重铬酸钾和浓盐酸反应，其反应的方程式为K2Cr2O7＋14HCl＝2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O；

(2)由于浓HCl有挥发性，而且反应是在溶液中制取的，所以氯气中含有杂质HCl和水蒸气，在d装置中用饱和的食盐水来除去HCl；在装置e盛装有浓硫酸来对氯气进行干燥；

(3)纯净铁粉与氯气在500°C左右反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式：Fe+Cl2FeCl2；

(4)①第一次实验，发现反应器M中有白雾、红棕色固体，g瓶有白雾和黄绿色气体，则氯气没有干燥，生成的盐发生水解，首先生成了氢氧化亚铁，在空气中被氧化为氢氧化铁，在灼烧时发生分解反应，最终得到红棕色的三氧化二铁；

②第三次实验得到的固体，最可能含有微量杂质是金属Fe的单质，如果需要配制约2～3mol/L的染料还原剂溶液，由于Fe2+容易被空气中的氧气氧化，而铁单质可以防止Fe2+被氧化，因此该杂质无需除去。