Question

实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备FeCl₃·6H₂O晶体的流程可简要表示如下：

已知：在水溶液中Fe²⁺能与K₃Fe(CN)₆生成蓝色沉淀Fe₃[Fe(CN)₆]₂。

试回答下列问题：

(1) “酸溶”过程中发生主要反应有：

①Fe + 2H^＋= Fe²⁺+ H₂↑；②Fe₂O₃+ 6 H^＋= 2Fe³⁺+ 3H₂O；③__________________。(用离子方程式)

(2) “酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是____________。

(3) “氧化”过程可在下图所示装置中进行。

①装置A中KMnO₄与浓盐酸反应生成MnCl₂和Cl₂，其离子方程式为______________________。

②装置C的作用是__________________________________________________。

③为使Cl₂能充分发生反应，除在B中使用多孔球泡和搅拌外，实验中可采取的措施是_____________________________________________________________________。

④证明装置B溶液中Fe²⁺已完全________________________________________________________________。

Answer

2Fe3++Fe=3Fe2+ 在40℃水浴中加热 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8 H2O 吸收Cl2，防止污染空气 减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速度（或增加B中溶质的浓度） 取B中溶液于试管中，滴加少量Fe3[Fe(CN)6]2溶液，若无蓝色沉淀生成，则证明亚铁离子已被完全氧化

【解析】

根据实验装置图可知，在A中用高锰酸钾与浓盐酸制得氯气，氯气中有挥发的氯化氢在B装置中用饱和食盐水除去，氯得的氯气通入氢氧化钾溶液中搅拌，生成次氯酸钾，实验中氯气尾气在D装置中用氢氧化钾溶液吸收。

(1)因为氧化性的强弱：Fe3+＞H+＞Fe2+书写离子反应方程式为：Fe + 2Fe3+═3Fe2+，故答案为：Fe + 2Fe3+═3Fe2+；
(2)“酸浸”时需控制温度为40℃左右，可以采用的加热方式是40℃水浴加热，故答案为：40℃水浴加热；
(3)①KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl2，反应还有水生成，KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式，Cl2、H2O为分子式形式，离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
②氯气有毒，应该用碱液吸收，防止污染环境，故答案为：吸收多余的氯气，防止污染环境；
③为提高Cl2的吸收效率，可减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速度控制Cl2的流速、可适当升高B中溶液温度、增大B中混合溶液的浓度、加快搅拌等等措施，故答案为：减慢分液漏斗中浓盐酸的滴加速度(或增加B中溶质的浓度)；
④Fe2+能与K3[Fe(CN)6]反应得到蓝色铁氰化亚铁蓝色沉淀，故答案为：取B中少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，如果无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已完全被氧化成Fe3+的，反之则没有。