实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置

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实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不相同，分别如(I)和(Ⅱ)所示，

试回答：
(1)B中反应的化学方程式为____。
(2)D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是____。
(3)D中反应的化学方程式为____。
(4)装置(I)的主要缺点是____。
(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是____，如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：___。

答案

(1)4HCl(浓)+MnO₂

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
(2)B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D
(3)2Fe +3Cl₂

2FeCl₃
(4)导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染
(5)产品易潮解；在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置

举一反三

某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应）。

请回答下列问题：
(1)A为实验室制氯气的发生装置，反应原理为____。某学生用12mol．L^-1的浓盐酸l00mL和足量的MnO₂反应制Cl₂，实际得到的Cl₂___6.72L（填“<”或 “>”或“=”）。
(2)漂白粉将在U形管中产生，其化学反应方程式是____。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应：
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO₃)₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是________。
②试判断另一个副反应是________，为避免此副反应的发生，可将装置作何改进______。
(4)C装置的作用是________。

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晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl₃：Si＋3HCl

SiHCl₃＋H₂③SiHCl₃与过量H₂在1000～1100℃反应制得纯硅已知SiHCl₃，能与H₂O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为_________________。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点--84.7℃），提纯SiHCl₃采用的方法为___________。
（3）用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：

①装置B中的试剂是___________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是___________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是___________，装置D中发生反应的化学方程式为______________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂
（填写字母代号）是_________。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na₂SO₃溶液

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某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜，设计了如下制取方案，其中从理论、操作、经济和环保等方面考虑，你认为最合理的是 [ ]
A．Cu

CuSO₄B．Cu

CuSO₄
C．Cu

CuO

CuSO₄D．Cu

Cu(NO₃)₂

Cu(OH)₂

CuSO₄

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硬铝废料（含90%铝、2.5%镁和7.5%铜）可制取明矾 KAl(SO₄)₂·12H₂O，某探究小组设计了下列实验。

请回答以下问题：
(1)写出步骤②的离子方程式___________；简述用pH试纸测定溶液 pH的过程：_____________。
(2)步骤④包括三个操作环节，分别是___________、_____________、_____________。
(3)步骤⑤不直接用水洗的原因是_________________，洗涤的操作是___________。
(4)有人建议：直接将硬铝溶于稀H₂SO₄中，过滤：滤液中加适量K₂SO₄得到溶液丙，再进行后续实验。请你评价此建议的可行性_____________。

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纳米材料在绝大多数同学眼里都非常神秘。某化学学习小组决定通过查阅有关资料，自己动手实验，制备纳米铁粉。
【实验原理】
(1)用硫酸亚铁、草酸两溶液制备草酸亚铁晶体（溶解度较小）。该反应的化学方程式是________。
(2)焙烧草酸亚铁晶体：FeC₂O₄·2H₂O

Fe+2CO₂↑+2H₂O↑
【操作步骤】 I．草酸亚铁晶体的制备

①现有烧杯、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、FeSO₄、草酸等实验用品，为配制上述两溶液，缺少的仪器有____。
②若配制的FeSO₄溶液略呈黄色，可能的原因是____。
③检验草酸亚铁晶体是否洗净的方法是________。
Ⅱ．纳米铁粉的制备将一根长度约为12～14 cm的玻璃管在酒精喷灯上烧制成如下图所示形状，向其中加入黄色草酸亚铁晶体。再将管口部分加热拉细，然后在酒精喷灯上均匀加热。当草酸亚铁粉末受热完全变黑，立即将管口拉细的部分放在火焰烧熔封闭，这样便得到了高纯度的纳米铁粉。

①实验中分解产生CO₂所起的作用是____。
②指导老师提醒同学们应准确把握玻璃管的烧熔封闭时间。你认为烧熔过早的后果是____；过晚的后果是___。

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