Question

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：
⑴B中反應的離子方程式為：_________________________________________；向B中加入A中的反應液的操作是                            。
⑵D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是：_________________。
⑶D中反應化學方程式為：________________________________，D中的反應現象：
                              。
⑷裝置（Ⅰ）的主要缺點是：____________________________________________。
⑸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

(1)MnO₂+2Cl^－+4H^＋=Cl₂↑+Mn^2＋+2H₂O （2分）打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開旋塞，（加入試液完畢后，關閉旋塞。）（2分）  ⑵B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 （2分）  ⑶2Fe＋3Cl₂△="= " 2FeCl₃（2分），試管中有棕紅色的煙，黑色粉末變為棕紅色。（2分）  ⑷導管易被產品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環境污染 （2分）  ⑸產品易受潮解 （2分） 在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置（其他既能防止產品潮解又能防止尾氣污染環境的合理答案均給分）（2分）

本題要求學生對題中兩種實驗裝置進行評價，并要求學生在評價的基礎上進行實驗設計，既有設計又有評價。
根據題中所給儀器的編號，仔細比較兩個裝置，發現二者有兩處不同：①裝置（Ⅰ）洗氣瓶F中裝的是濃H₂SO₄（用于吸水防止FeCl₃潮解），裝置（Ⅱ）洗氣瓶F中裝的是NaOH溶液（用于吸多余Cl₂防止污染空氣）；②裝置（Ⅱ）是將FeCl₃蒸氣直接通入廣口瓶D而裝置（Ⅰ）則是用細小的導管通入，FeCl₃蒸氣遇冷凝華易堵塞細導管。兩個裝置各有優缺點，重新設計實驗裝置時應取長補短、同時注意裝置的連接順序。