工业上,向500~600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。
(1)写出仪器的名称:a_______,b________。
(2)A中反应的化学方程式为________。C中反应的化学方程式为________。
(3)装置B中加入的试剂是________。
(4)已知:向热铁屑中通入氯化氢气体可以生产无水氯化亚铁。为防止有杂质FeCl2生成,可在装置__和__(填字母)间增加一个盛有________的洗气瓶。
(5)装置D的作用是________。为防止水蒸气影响无水氯化铁的制取,请你提出一个对装置D的改进方案:________。
(6)反应结束后,取少量装置C中的固体于试管中,加入足量盐酸,固体完全溶解,得到溶液X。证明溶液X中含有FeCl3的试剂是________,观察到的现象是________。
分液漏斗 圆底烧瓶 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Fe+3Cl2
2FeCl3 浓硫酸 A B 饱和食盐水 除去过量氯气,防止其污染空气 改为一个盛有碱石灰的干燥管(或在装置C和D之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶) 硫氰化钾溶液(或苯酚溶液) 溶液变为红色(或溶液变为紫色)
【解析】
装置A是制备氯气的发生装置,生成的氯气中含氯化氢和水蒸气,通过装置B中浓硫酸干燥氯气,通过装置C反应生成无水氯化铁,剩余气体通过氢氧化钠溶液吸收,据此判断。
【详解】
(1)由仪器的构造可知a为分液漏斗,b为圆底烧瓶;
(2)A装置制取的是氯气,实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学反应方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;C为氯气与铁制备氯化铁,反应方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(3)为制备无水氯化铁,B装置应为盛有浓硫酸的干燥氯气的装置,即装置B中加入的试剂是浓硫酸;
(4)制备的氯气中混有氯化氢气体,所以需在干燥之前除氯化氢,故在A与B间添加饱和食盐水的装置;
(5)氯气有毒,会污染空气,D装置用氢氧化钠除未反应完的氯气,防止其污染空气;为制备无水氯化铁,防止D中水蒸气进入C装置,可选用碱石灰的干燥管,既能吸收氯气,又能吸水,或在装置C和D之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶;
(6)检验铁离子用硫氰化钾或者苯酚,若有铁离子,硫氰化钾溶液变红色,苯酚溶液变紫色。
【点睛】
本题以氯化铁制取为载体,考查的是实验室中氯气的制取方法、常见尾气的处理方法以及铁离子的检验等,题目难度中等,注意气体的除杂以及尾气的处理方法,另外还要注意题干已知信息的提取和灵活应用。
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实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙稀,若温度过高或加热时间过长,制得的乙稀往往混有CO2、SO2、H2O(气体少量)。请回答下列问题:
(1)试分析CO2和SO2 是怎么样产生的?_____(用一句话说明)。
(2)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中确实含有CO2和SO2、H2O(g) ,按气流的方向,各装置的连接顺序是:__________。
① | ② | ③ | ④ |
(3)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中深水颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是___________,B瓶的作用是________, C瓶的作用是____________。
(4)装置②中所加的试剂名称是__________,它可以验证的气体是__________,简述确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________。
(5)装置③中所盛溶液的名称是__________,它可以用来验证的气体是__________。