Question

【題目】實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物是棕紅色、易潮解，100℃左右時升華．下圖是兩個學生設計的實驗裝置、左邊的反應裝置相同，而右邊的產品收集裝置則不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．試回答：
（1）B中反應的化學方程式為：；
（2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是： ．
（3）D中反應化學方程式為： ．
（4）裝置（Ⅰ）的主要缺點是： ．
（5）裝置（Ⅱ）的主要缺點是： ． 如果選用此裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是： ．

Answer 1

【答案】
（1）4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+Cl2 ↑+2H2O
（2）B中的反應進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D
（3）2Fe+3Cl2 2FeCl3
（4）導管易被產品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環境污染
（5）產品易潮解；在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置
【解析】解：（1）實驗室用氯氣和鐵反應制取氯化鐵，所以首先必須制取氯氣，實驗室常用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳、氯氣和水，所以B中發生的化學反應是4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+Cl2 ↑+2H2O， 故答案為：4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+Cl2 ↑+2H2O；（2）D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，防止氧氣和鐵反應生成鐵的氧化物而產生雜質，所以D中的反應開始前，必須排除裝置中的空氣，其方法是B中的反應進行一段時間后，看到共綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D，
故答案為：B中的反應進行一段時間后，看到共綠色氣體充滿裝置，再開始加熱D；（3）加熱條件下，鐵和氯氣反應生成氯化鐵，反應方程式為2Fe+3Cl2 2FeCl3 ， 故答案為：2Fe+3Cl2 2FeCl3；（4）導氣管口較小，D裝置中的固體物質易堵塞導管口；氯氣是有毒氣體，不能直接排空，否則會污染環境，所以應該有一個尾氣處理裝置，
故答案為：導管易被產品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環境污染；（5）該裝置中有尾氣處理裝置，但尾氣處理裝置中是水溶液，會導致E中有水蒸氣，會導致氯化鐵產品易潮解，所以為防止氯化鐵潮解，在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置，
故答案為：產品易潮解；在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．
（1）實驗室用氯氣和鐵反應制取氯化鐵，所以首先要制取氯氣，一般常用濃鹽酸和二氧化錳反應制取氯氣；（2）利用生成的氯氣排出裝置中的空氣來分析；（3）加熱條件下，氯氣和鐵反應生成氯化鐵；（4）導管易被產品堵塞，有毒氣體應該有尾氣處理裝置；（5）尾氣處理裝置中有水，導致氯化鐵易潮解．