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。

實驗操作和現象如下表所示：

實驗編號	操作	現象
實驗1	按上圖所示裝置加熱MnO2與FeCl3·6H2O混合物	①試管A中部分固體溶解，上方出現白霧 ②稍后，產生黃色氣體，管壁附著黃色液滴 ③試管B中溶液變藍
實驗2	把試管A中的混合物換為FeCl3·6H2O，試管B中溶液換為KSCN溶液，加熱	試管A中部分固體溶解，產生白霧和黃色氣體；試管B中KSCN溶液變紅

請回答下列問題:

(1)實驗1和實驗2 產生白霧的原因是_____________________________。

(2)實驗2說明黃色氣體中含有_____________(填化學式)。

(3)為進一步確認黃色氣體中是否含有Cl2，該學習小組對實驗1提出兩種改進方案:

方案1:在試管A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C，結果試管B 中溶液仍變為藍色。

方案2:將試管B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液，結果試管B 中溶液呈橙紅色，且未檢出Fe2+。則方案1中洗氣瓶C 中盛放的試劑是_________；方案2 中檢驗Fe2+的試劑的名稱是______，選擇NaBr溶液后試管B中發生的主要反應的離子方程式為______________________________________。

(4)實驗1充分加熱后，若將試管A中產物分離得到Fe2O3 和MnCl2，則試管A 中產生Cl2 的化學方程式為__________________________________________。其尾氣處理的方法是_______________________。

(5)該學習小組認為實驗1中溶液變藍，可能還有另外一種原因是__________________。請你設計實驗方案驗證此猜想_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 FeCl3·6H2O受熱失去結晶水，FeCl3水解生成HCl氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴 FeCl3 飽和NaCl溶液 鐵氰化鉀溶液 2Br-+Cl2==Br2+2C1- MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O 將尾氣通入到氫氧化鈉溶液中(其他合理答案均可) 實驗未先趕出空氣，其中的O2在此條件下可能氧化I- 向一試管中加入與實驗1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入幾滴稀鹽酸，在空氣中放置，觀察相同時間后溶液是否變藍(其他合理答案均可)

【解析】（1）FeCl3是強酸弱堿鹽，水解產生氫氧化鐵和HCl，加熱時HCl及水蒸氣揮發，在空氣中相遇，形成鹽酸的小液滴，故出現白霧；答案為：FeCl3·6H2O受熱失去結晶水，FeCl3水解生成HCl氣體，HCl和H2O結合形成鹽酸小液滴。

（2）根據實驗現象，試管A中產生白霧和黃色氣體，試管B中KSCN溶液變紅，說明在溶液和黃色氣體中均含有FeCl3；答案為：FeCl3

(3)①方案1：FeCl3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，所以C中盛放的試劑是用來除FeCl3和O2,而不除Cl2的飽和NaCl溶液；方案2中檢驗Fe2+的試劑是鐵氰化鉀溶液，遇到亞鐵離子生成藍色沉淀；選擇NaBr溶液后試管B中發生的離子方程式為：2Br-+Cl2=Br2+2C1- ；答案為：飽和NaCl溶液 ，鐵氰化鉀溶液 ，2Br-+Cl2=Br2+2C1-

（4）綜上所述可知氯化鐵晶體與MnO2混合加熱，發生反應產生Fe2O3和MnCl2、氯氣和水，反應的化學方程式是：MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O。Cl2和HC1易溶于氫氧化鈉溶液中，尾氣處理的方法是：將尾氣通入到氫氧化鈉溶液中；答案為：MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+ Cl2↑+2HC1↑+11H2O ；將尾氣通入到氫氧化鈉溶液中.

(5)實驗1中溶液變藍,可能還有另外一種原因是：在做實驗時未先趕出空氣，導致其中的O2在此條件下可能氧化I；可設計下述實驗方案驗證此猜想：向一試管中加入與實驗1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入幾滴稀鹽酸，在空氣中放置，觀察相同時間后溶液是否變藍，若一段時間后溶液變藍則推測成立；答案為：實驗未先趕出空氣，其中的O2在此條件下可能氧化I- ；向一試管中加入與實驗1中等量的KI-淀粉溶液，再滴入幾滴稀鹽酸，在空氣中放置，觀察相同時間后溶液是否變藍。