Question

【題目】已知三氯化鐵的熔點為306℃，沸點為315℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學習小組用如下裝置制備三氯化鐵，并探究SO2與三氯化鐵反應的產物。

(1)以上A—F裝置中需要加熱的有___________(用字母表示)。

(2)F中堿石灰的作用是_________________________________。

(3)反應一段時間后熄滅酒精燈，關閉裝置中的兩個止水夾，冷卻至室溫。若將收集器中的三氯化鐵配制成溶液，分液漏斗中的X物質是___________，操作過程為___________。

(4)將G中產生的二氧化硫氣體通入到收集器的三氯化鐵溶液中，取反應后的溶液進行如下實驗：

實驗I：向溶液中加入BaCl2溶液，出現白色沉淀，說明溶液中含有的離子是___________，產生這種離子的離子方程式為_________________________________。

實驗II：取少量液體于試管中，用一束光照射液體，有一條光亮的通路，試用離子方程式解釋以上現象：_________________________________。

(5)取少量D中反應后剩余固體于小燒杯中，再加入稀鹽酸將固體溶解，向所得溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液未變紅色，___________(填“能”或“不能”)說明D中無FeCl3，用離子方程式解釋______________________。

Answer 1

【答案】AD 防止空氣中的水蒸氣進入，吸收過量的氯氣。 濃鹽酸 將收集器右側止水夾打開，取下分液漏斗口部的塞子，打開分液漏斗的活塞，使鹽酸慢慢流下，再加入一定量蒸餾水稀釋。 SO42- 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+ Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 不能 2Fe3++ Fe =3Fe2+

【解析】

在A中濃鹽酸與二氧化錳混合加熱制取氯氣，濃鹽酸有揮發性，在制取的氯氣中含有HCl和水蒸氣，通過B裝置的飽和食鹽水來除HCl，再通過裝置C的濃硫酸進行干燥，得到的純凈氯氣在裝置D中2與Fe在加熱條件下反應生成FeCl3，FeCl3與SO2在水溶液中反應產生氯化亞鐵、鹽酸和硫酸，用BaSO4既不溶于水，也不溶于酸的性質檢驗SO42-。據此解答。

在A中濃鹽酸與二氧化錳混合加熱制取氯氣，由于濃鹽酸有揮發性，在制取的氯氣中混有HCl和水蒸氣，先通過飽和食鹽水除去雜質HCl，然后通過濃硫酸干燥除去水蒸氣，在裝置D中Cl2與Fe在加熱時反應生成FeCl3，FeCl3與SO2在水溶液中反應產生氯化亞鐵、鹽酸和硫酸。

(1)綜上所述可知，在A—F裝置中需要加熱的有AD；

(2)Cl2是大氣污染物，為防止氯氣污染環境，要用堿性物質吸收多余的氯氣，而且氯化鐵有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解，所以還需防止生成的氯化鐵吸水潮解，所以F中堿石灰可以吸收氯氣和水蒸氣，就既防止了空氣中的水蒸氣進入，同時也吸收過量的氯氣。

(3)FeCl3是強酸弱堿鹽，容易水解，為防止其水解，同時還不能引入雜質，所以要向溶液中加入適量的鹽酸，為使分液漏斗中的鹽酸順利滴下，要把分液漏斗上口的活塞打開，故操作過程為將收集器右側止水夾打開，取下分液漏斗口部的塞子，打開分液漏斗的活塞，使鹽酸慢慢流下，再加入一定量蒸餾水稀釋。

(4)在G中濃硫酸與Na2SO3發生復分解反應產生SO2氣體，將SO2氣體通入到收集器的三氯化鐵溶液中，發生反應：2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl，離子方程式是：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+；由于BaSO4既不溶于水也不溶于酸，所以向反應后的酸性溶液中加入BaCl2溶液，若出現了白色沉淀，就說明產生了BaSO4沉淀，證明溶液中含有SO42-離子；

取少量二氧化硫與三氯化鐵反應后的溶液，用一束光照射液體，有一條光亮的通路，說明有膠體產生，這是由于FeCl3是強酸弱堿鹽，在溶液中Fe3+發生水解反應：Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+，產生了Fe(OH)3膠體，使光線發生散射作用；

(5)D中固體物質開始為Fe粉，在加熱時Cl2與Fe反應產生氯化鐵，將D中固體用稀鹽酸溶解，向所得溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液未變紅色，可能是D中開始時過量的Fe粉與反應產生的FeCl3發生氧化還原反應：2Fe3++ Fe =3Fe2+，使溶液中無Fe3+的緣故。