Question

【題目】某學習小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應產生Cl2。通過查閱資料，學習小組獲知：FeCl3是一種共價化合物，熔點306℃，沸點315℃。

實驗操作和現象：

操作	現象
點燃酒精燈，加熱	i．A中部分固體溶解，上方出現白霧 ii．稍后，產生黃色氣體，管壁附著黃色液滴 iii.B中溶液變藍

(1)現象i中的白霧是___________________，形成白霧的原因是________________。

(2)分析現象ii，該小組探究黃色氣體的成分，實驗如下：

a．直接加熱FeCl3·6H2O，產生白霧和黃色氣體。

b．將現象ii和a中的黃色氣體通入KSCN溶液，溶液均變紅。

通過該實驗說明現象ii中黃色氣體含有_______。

(3)除了氯氣可使B中溶液變藍外，該小組還提出其他兩種可能的原因：

原因①：實驗b檢出的氣體使之變藍，反應的離子方程式是______________________________。

原因②：在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍，反應的離子方程式是_______________。

(4)為進一步確認黃色氣體中是否含有Cl2，小組提出兩種方案，均證實了Cl2的存在。

方案1	在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C	B中溶液變為藍色
方案2	將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液；檢驗Fe2+	B中溶液呈淺橙紅色；未檢出Fe2+

①方案1的C中盛放的試荊是____________________。

②方案2中檢驗Fe2+的試劑是____________________。

③綜合方案1、2的現象，說明方案2中選擇NaBr溶液的依據是_____________________。

(5)將A中產物分離得到Fe2O3和MnCl2，A中產生Cl2的化學方程式是_________________。

Answer 1

【答案】 鹽酸小液滴（鹽酸酸霧） 加熱時，FeCl3發生水解反應產生HCl, HCl揮發出來遇水蒸氣形成白霧 FeCl3 2Fe3++2I-=I2+2Fe2+ 4H++4I-+O2=2I2+2H2O 飽和食鹽水 K3[Fe(CN)6] 氧化性強弱順序：Cl2>Br2>Fe3+ 2FeCl3·6H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

【解析】（1）FeCl36H2O 受熱失去結晶水FeCl36H2OFeCl3+6H2O，同時水解FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl，生成HCl氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴，而形成白霧，故答案為：HCl小液滴；FeCl36H2O 受熱水解，生成HCl 氣體，同時受熱失去結晶水，HCl和H2O 結合形成鹽酸小液滴產生白霧；
（2）FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，發生絡合反應，Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，生成血紅色的硫氰化鐵，用KSCN 溶液檢驗現象ii 和A 中的黃色氣體，溶液均變紅，說明含有FeCl3故答案為：FeCl3；
（3）①碘離子具有還原性，氯化鐵具有強氧化性，兩者反應，碘離子被氧化為碘單質，反應離子方程式為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，故答案為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；
②FeCl36H2O 受熱水解，生成HCl氣體，作對照實驗，需用鹽酸酸化，另取一支試管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入幾滴HCl溶液，在空氣中放置，觀察一段時間后溶液變藍，原因是：4H++4I-+O2=2I2+2H2O故答案為：4H++4I-+O2=2I2+2H2O。

（4）①方案1：氯化鐵能氧化碘離子，氧氣在酸性條件下，能氧化碘離子，所以需除去Cl2中的FeCl3和O2（H+），若仍能觀察到B中溶液仍變為藍色，則證明原氣體中確實存在Cl2，使用飽和NaCl溶液，可以讓FeCl3溶解，并且除去O2影響過程中提供酸性的HCl氣體，從而排除兩個其他影響因素，故答案為：飽和NaCl溶液；

②檢驗Fe2+的試劑是滴入黃色的鐵氰化鉀溶液，看是否產生藍色的沉淀，如果有藍色沉淀產生，證明有Fe2+，反之無Fe2+。本題答案：K3[Fe(CN)6]。

③因為化性強弱順序：Cl2>Br2>Fe3+②方案2若B中觀察到淺橙紅色，則證明有物質能夠將Br-氧化成Br2，根據性強弱順序：Cl2>Br2>Fe3+，則證明是Cl2氧化的Br-，而不是Fe3+，無法驗出Fe2+存在，另外，因為還原劑用的不是I-，可不用考慮O2（H+）的影響問題。所以選擇了NaBr。