Question

工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

回答下列问题：

（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为       ，当生成1molCl₂时，转移的电子数为  ，玻璃丝的作用是  ，装置B中加入的试剂是  。装置D中加入的试剂是  。

（2）制取无水氯化亚铁的实验中，尾气的成分是       。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是      、        。

（3）若操作不当，制得的FeCl₂会含有少量FeCl₃杂质，下列说法中正确的是

A．检验FeCl₃常用的试剂是KSCN溶液

B．可向固体混合物中加入适量Fe粉除去杂质

C．可向固体混合物中通入适量Cl₂除去杂质

D．欲制得纯净的FeCl₂，在实验操作中应先点燃A处的酒精灯，在点燃C处的酒精灯。

（4）现有一包FeCl₂和FeCl₃混合物，某化学兴趣小组为测定各成分的含量进行如下两个实验：

实验1：①称取一定质量的样品，将样品溶解；②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，产生沉淀；③将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体28.7g。

实验2：①称取与实验1中相同质量的样品，溶解；②加入足量的NaOH溶液，③将沉淀过滤、洗涤后，加热灼烧到质量不再减少，得到固体6.4g。则样品中FeCl₃的物质的量为  。

Answer

（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 2NA 防堵塞浓硫酸 NaOH溶液

（2）HCl和H2发生倒吸可燃性气体H2不能被吸收

（3）A、D （4）0.04mol

【解析】

试题分析：（1）实验室利用二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H+＋2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；氯元素的化合价从－1价升高到0价，当生成1molCl2时，转移的电子数为2NA，玻璃丝的作用是防止堵塞导气管，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁，生成的氯气需要干燥，装置B中应是浓硫酸。氯气有毒，反应后剩余的氯气不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液进行尾气吸收；

（2）制取无水氯化亚铁，需要HCl气体，尾气的成分是剩余HCl和生成的氢气，HCl极易溶解于水，氢气不能溶于水，若仍用D的装置进行尾气处理易发生倒吸，氢气不能被吸收；

（3）A．检验氯化铁常用硫氰化钾溶液，铁离子遇到KSCN溶液生成血红色溶液，A正确；B．实验目的是制备无水氯化铁，加入铁粉需要在溶液中和氯化铁反应生成氯化亚铁，B错误；C．氯气和氯化铁不反应，和氯化亚铁反应生成氯化铁，不能得到氯化亚铁，C错误；D．若要制取纯净的FeCl2，需先排净装置中的空气，防止在加热时Fe与O2反应，故先点燃A处的酒精灯，再点燃C处的酒精灯，D正确；答案选AD；

（4）FeCl3和FeCl2的物质的量分别为amol，bmol；则有3amol+2bmol＝28.7g÷143.5g/mol＝0.2mol（氯原子守恒），amol+bmol＝2×6.4g÷160g/mol（铁守恒），解得：a＝0.04，b＝0.04，FeCl3的物质的量为0.04mol。

【考点定位】本题以氯化铁以及氯化亚铁的制取为载体，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

【名师点晴】解答该类题应先明确实验目的和要求，再依据化学原理、物质性质和实验设计的基本要求进行解答，确定各装置的作用。（1）明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的及要求，弄清题目有哪些有用信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和其他物件，反应是否加热及温度是否控制在一定的范围内等，从而选择化学仪器和药品。（3）设计装置、步骤：根据上述实验目的和原理以及所选用的仪器和药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。我们应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而简明。