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，FeCl3的升華溫度為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___。

（2）分析現象ⅱ，該小組探究黃色氣體的成分，實驗如下：

a.加熱FeCl3·6H2O，產生白霧和黃色氣體。

b.用KSCN溶液檢驗現象ⅱ和a中的黃色氣體，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，推測還可能的原因是：

①實驗b檢出的氣體使之變藍，反應的離子方程式是___。經實驗證實推測成立。

②溶液變藍的另外一種原因是：在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍。通過進一步實驗確認了這種可能性，其實驗方案是___。

（4）為進一步確認黃色氣體是否含有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。

方案2：將B中KI淀粉溶液替換為NaBr溶液；檢驗Fe2+。

現象如下：

方案1	B中溶液變為藍色
方案2	B中溶液呈淺橙紅色，未檢出Fe2+

①方案1的C中盛放的試劑是___(填字母)。

A.NaCl飽和溶液 B.NaOH溶液 C.NaClO溶液

②方案2中檢驗Fe2+的原因是___。

③綜合方案1、2的現象，說明選擇NaBr溶液的依據是___。

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

Answer 1

【答案】鹽酸小液滴 FeCl3 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 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，觀察溶液是否變藍 A 排除Fe3+將Br-氧化成Br2的可能性 該實驗條件下，Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3+氧化為Br2 3MnO2+4FeCl36H2O2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O

【解析】

(1)FeCl36H2O受熱失去結晶水，同時水解，生成HCI氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴；
(2)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，發生絡合反應，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；

(3)①氯化鐵具有強氧化性，可以將碘離子氧化為碘單質；

②作對照實驗，需要除去Cl2和Fe3+的干擾才能檢驗酸性情況下的O2影響，所以最好另取溶液對酸性情況下氧氣的影響進行檢驗。因為原題中存在HC1氣體，所以酸化最好選用鹽酸；
(4)①方案1：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，Cl2中的氯化氫的去除使用飽和NaCl溶液，飽和NaCl溶液也可以讓FeCl3溶解，并且除去O2影響過程中提供酸性的HCI氣體，從而排除兩個其他影響因素；

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，若未檢查到Fe2+，則證明是Cl2氧化的Br-，而不是Fe3+另外，因為還原劑用的不是I-，可不用考慮O2(H+)的影響問題；
③方案2：將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液，結果B中溶液呈橙紅色，且未檢出Fe2+，Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3+氧化為Br 2；
(5)二氧化錳與FeCl36H2O反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水，據此結合原子守恒書寫反應方程式。

(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；

(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；

(1) 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是否變藍，若一段時間后溶液變藍則推測成立，故答案為：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，觀察溶液是否變藍,進行推測；

(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：A；

方案2：若B中觀察到淺橙紅色，為溴水的顏色，則證明有物質能夠將Br-氧化成Br2，鐵離子不能氧化溴離子，若未檢查到Fe2+，則證明是Cl2氧化的Br-，而不是Fe3+另外，因為還原劑用的不是I-，可不用考慮O2(H+)的影響問題，故答案為：排除Fe3+將Br-氧化成Br2的可能性；

選擇NBr溶液的依據是Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被氧化為Br2，故答案為：該實驗條件下，Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不會被Fe3+氧化為Br2 ；

（5）二氧化錳與FeCl36H2O反應生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水，反應方程式為：3MnO2+4FeCl36H2O2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O，故答案為：3MnO2+4FeCl36H2O2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O。