Question

实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华．下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．试回答：
（1）B中反应的化学方程式为：

4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O

；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：

B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D

．
（3）D中反应化学方程式为：

2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃

．
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：

导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染

．
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：

产品易潮解

．如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：

在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置

．

Answer 1

分析：（1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先要制取氯气，一般常用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气；
（2）利用生成的氯气排出装置中的空气来分析；
（3）加热条件下，氯气和铁反应生成氯化铁；
（4）导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
（5）尾气处理装置中有水，导致氯化铁易潮解．

解答：解：（1）实验室用氯气和铁反应制取氯化铁，所以首先必须制取氯气，实验室常用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，所以B中发生的化学反应是4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O，
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质，所以D中的反应开始前，必须排除装置中的空气，其方法是B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D，
故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）加热条件下，铁和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃，故答案为：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃；
（4）导气管口较小，D装置中的固体物质易堵塞导管口；氯气是有毒气体，不能直接排空，否则会污染环境，所以应该有一个尾气处理装置，
故答案为：导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；
（5）该装置中有尾气处理装置，但尾气处理装置中是水溶液，会导致E中有水蒸气，会导致氯化铁产品易潮解，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置，
故答案为：产品易潮解；在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．

点评：本题考查了制备实验方案中的有关知识，难度不大，注意加热时，无论铁是否过量，铁和氯气反应都生成氯化铁不是氯化亚铁．