Question

無水氯化亞鐵用于制造鐵系催化劑、印染的媒染劑和染料還原劑，還可用于冶金、醫(yī)藥、照相等行業(yè)。一實(shí)驗(yàn)小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設(shè)計(jì)裝置如下

通過查閱相關(guān)資料可知：
①在持續(xù)高溫500℃時(shí)，鐵與純凈、干燥Cl₂反應(yīng)可生成FeCl₂，在溫度較低時(shí)可生成FeCl₃；
②FeCl₃熔沸點(diǎn)低，易升華。
根據(jù)以上信息回答相關(guān)的問題
（1）abc儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無需加熱，請(qǐng)寫出a容器內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式                         。
（2）d、e盛裝的藥品分別是         和          ，f、g的作用是             。
（3）反應(yīng)器為硬質(zhì)玻璃管，純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)。
①化學(xué)反應(yīng)方程式為                                    
②實(shí)驗(yàn)操作順序是：組裝儀器、               、裝入藥品、                   、               、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。
（4）實(shí)驗(yàn)小組記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

	觀察到的部分現(xiàn)象
第一次實(shí)驗(yàn)	反應(yīng)器中有白霧、紅色固體、g瓶有白霧和黃綠色氣體
第二次實(shí)驗(yàn)	反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有紅棕色的煙和黃綠色氣體
第三次實(shí)驗(yàn)	反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體

 
①第一次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)e瓶沒有盛裝任何藥品，所以得到紅色固體，其原因是         。
②第二次實(shí)驗(yàn)，g瓶有紅棕色的煙，其原因是                      。
（5）第三次實(shí)驗(yàn)得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是                  ，如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，則無需除去，理由是                       。

Answer 1

（1）2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O （用次氯酸鹽也可）
（2）飽和食鹽水、濃硫酸 安全、防止倒吸    
（3） ①Fe+Cl₂ FeCl₂ ②檢驗(yàn)裝置的氣密性、先加熱、 再打開c的活塞   
（4）①氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，生成了氫氧化物，最終分解得到三氧化二鐵
②加熱時(shí)溫度沒有維持至500℃左右，在溫度較低時(shí)生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點(diǎn)低，受熱時(shí)變成氣體進(jìn)入在g瓶中
（5）鐵單質(zhì) 鐵單質(zhì)可以防止Fe²⁺被氧化

解析

試題分析：在實(shí)驗(yàn)室中在常溫下一般用高錳酸鉀溶液和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)來制取氯氣。反應(yīng)的方程式為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。（2）由于濃HCl有揮發(fā)性，而且反應(yīng)是在溶液中制取的，所以氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣。在d裝置中用飽和的食鹽水來除去HCl；在裝置e盛裝有濃硫酸來對(duì)氯氣進(jìn)行干燥。f、g的作用是作為安全瓶來防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。（3）①純凈鐵粉與氯氣在500℃左右反應(yīng)制取FeCl₂。化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe+Cl₂FeCl₂。②有氣體參加的反應(yīng)或制取氣體的反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)前一定要先檢查裝置的氣密性，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作順序是：組裝儀器、檢驗(yàn)裝置的氣密性、活塞、裝入藥品、先加熱、再打開c的活塞、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。（4）①第一次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)e瓶沒有盛裝任何藥品，則氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，首先生成了氫氧化亞鐵，在空氣中被氧化為氫氧化鐵，在灼燒時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，最終得到紅棕色的三氧化二鐵。②第二次實(shí)驗(yàn)，加熱時(shí)溫度沒有維持至500℃左右，在溫度較低時(shí)生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點(diǎn)低，受熱時(shí)變成氣體進(jìn)入在g瓶中，使g瓶有紅棕色的煙。（5）第三次實(shí)驗(yàn)得到的固體，最可能含有微量雜質(zhì)是金屬Fe的單質(zhì)。如果需要配制約2～3mol/L的染料還原劑溶液，由于Fe2+容易被空氣中的氧氣氧化，而鐵單質(zhì)可以防止Fe²⁺被氧化，因此該雜質(zhì)無需除去。

考點(diǎn)：考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、物質(zhì)的制備、裝置的連接、實(shí)驗(yàn)步驟、誤差分析的知識(shí)。