Question

【題目】硫氰化鉀(KSCN)是中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見藥品，某�；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備少量樣品，并進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。他們查有關(guān)資料：CS2+2NH3NH4SCN+H2S，該反應(yīng)比較緩慢。

Ⅰ.制備KSCN樣品。

(1)先制備NH4SCN溶液，裝置如圖：

①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開K1，關(guān)閉K2，加熱水浴裝置，緩緩地向三頸燒瓶中持續(xù)通入NH3，并持續(xù)通入N2，通入N2的作用是：____________。

②一段時(shí)間后，當(dāng)CS2反應(yīng)完畢，停止實(shí)驗(yàn)，此時(shí)可以觀察到三頸燒瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象是：______。

③燒杯內(nèi)的溶液X是______________。

(2)再制備KSCN溶液：關(guān)閉K1，打開K2，利用耐堿分液漏斗緩慢加入適量KOH溶液，繼續(xù)加熱，此時(shí)三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。

(3)樣品檢測(cè)：待冷卻后，用膠頭滴管吸取少量樣品滴入試管中的FeCl3溶液中，并沒有觀察到明顯變紅的現(xiàn)象，請(qǐng)分析可能的原因：_____________。

Ⅱ.KSCN的探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)室配制的KSCN溶液做下列實(shí)驗(yàn)(不是剛才興趣小組合成的)。

(4)同學(xué)甲想檢測(cè)Fe3O4中是否有三價(jià)鐵，他把在充滿氧氣的集氣瓶中燃燒后的鐵絲殘?jiān)�放入試管，加適量鹽酸使其溶解，再往混合液中滴入少量KSCN溶液檢驗(yàn)是否有Fe3+，結(jié)果沒變紅，請(qǐng)分析原因：_________________。

(5)同學(xué)乙想利用反應(yīng)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3來研究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。他往盛有5 mL 0.05 mol/L FeCl3溶液的試管中加入5 mL_____ mol/L KSCN溶液，再把反應(yīng)后的溶液均分置于兩只試管中，分別加4滴濃FeCl3溶液和4滴濃KSCN溶液，觀察現(xiàn)象并得出有關(guān)結(jié)論。

(6)同學(xué)丙往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液變成紅色，不過他注意到，當(dāng)氯水過量時(shí)，紅色會(huì)褪去，為此，他設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行探究。

Y為NaClO溶液，Z為FeCl3和KSCN的混合溶液。打開分液漏斗，持續(xù)緩慢滴入NaClO溶液至過量，他觀察到：C中紅色變淺，有大量氣泡產(chǎn)生，C中還有現(xiàn)象為：___________________；D中的現(xiàn)象為：_______________，F中有氣泡。由此推測(cè)，KSCN具有______________性。

Answer 1

【答案】攪拌作用；或者稀釋氨氣，使接觸更加充分，轉(zhuǎn)化率高 溶液不再分層 NaOH或者CuSO4、CuCl2或者KMnO4等 NH4SCN + KOHKSCN + H2O + NH3↑ 原樣品中KOH過量，會(huì)和FeCl3溶液生成Fe(OH)3沉淀 鐵除了生成Fe3O4，還有Fe過量，會(huì)把Fe3+還原為Fe2+ 0.15 有紅褐色沉淀生成 澄清石灰水變渾濁 還原性

【解析】

(I)在三頸燒瓶中NH3與CS2混合加熱發(fā)生反應(yīng)：CS2+2NH3NH4SCN+H2S，為使反應(yīng)物充分接觸發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)避免發(fā)生副反應(yīng)，可不斷通入N2，根據(jù)CS2是液態(tài)有機(jī)溶劑，不溶于水，反應(yīng)產(chǎn)物易溶于水的性質(zhì)，當(dāng)液體不再分層時(shí)，可判斷反應(yīng)完全，然后通過分液漏斗向三頸燒瓶中滴加KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)制取KSCN，反應(yīng)產(chǎn)生的H2S是有毒氣體，可根據(jù)H2S是酸性氣體、具有強(qiáng)的還原性，金屬硫化物的難溶性分析判斷試劑X可能的物質(zhì)；根據(jù)Fe3+遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色檢驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)要注意雜質(zhì)離子的干擾；

(II)(4)鐵絲殘?jiān)�中含�?/span>Fe3O4，可能含有Fe，根據(jù)它們與酸可能反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)成分判斷溶液中離子的存在；

(5)要證明平衡移動(dòng)，需使溶液中的Fe3+、SCN-完全反應(yīng)，然后改變某種離子濃度，根據(jù)溶液顏色變化分析判斷；

(6)NaClO是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解使溶液顯堿性，Fe3+與OH-反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，同時(shí)NaClO具有強(qiáng)氧化性，會(huì)將SCN-氧化產(chǎn)生SO42-、CO2、N2等物質(zhì)，據(jù)此分析解答。

(1)①向盛有CS2、H2O混合物的三頸燒瓶中緩緩持續(xù)通入NH3，并水浴加熱發(fā)生反應(yīng)：CS2+2NH3NH4SCN+H2S，為了使反應(yīng)物充分接觸，提高轉(zhuǎn)化率，要持續(xù)通入N2；

②CS2是有機(jī)溶劑，與水互不相溶，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后，若CS2反應(yīng)完畢，由于反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)都易溶解在水中，此時(shí)可以觀察到三頸燒瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象是溶液不再分層，此時(shí)停止實(shí)驗(yàn)；

③發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的H2S是有毒氣體，會(huì)造成環(huán)境污染，可根據(jù)H2S水溶液顯酸性，用NaOH等堿性溶液吸收；也可以利用H2S與CuSO4或CuCl2會(huì)產(chǎn)生CuS沉淀吸收除去；還可以利用其強(qiáng)的還原性，用具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)如酸性KMnO4溶液等將其氧化除去，故燒杯內(nèi)的溶液X是NaOH或CuSO4、CuCl2或者KMnO4等物質(zhì)；

(2)將KOH溶液與NH4SCN溶液混合加熱，發(fā)生反應(yīng)：NH4SCN + KOHKSCN + H2O + NH3↑，得到KSCN溶液；

(3)待冷卻后，用膠頭滴管吸取少量樣品滴入試管中的FeCl3溶液中，并沒有觀察到明顯變紅的現(xiàn)象，可能是原樣品中加入的KOH過量，與FeCl3溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)3紅褐色沉淀，導(dǎo)致未發(fā)生3KSCN+ FeCl3Fe(SCN)3+3KCl，因此不能觀察到溶液變?yōu)榧t色；

(4)Fe與O2在點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4，把在充滿氧氣的集氣瓶中燃燒后的鐵絲殘?jiān)�放入試管，加適量鹽酸使其溶解，Fe3O4與HCl反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、FeCl3和H2O，若鐵絲殘?jiān)�中含有未反�?yīng)的Fe，則FeCl3與Fe反應(yīng)轉(zhuǎn)化為FeCl2，當(dāng)溶液中不再含有Fe3+時(shí)，再往混合液中滴入少量KSCN溶液就不會(huì)變紅色；

(5)使5mL 0.05 mol/L FeCl3完全發(fā)生反應(yīng)：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)關(guān)系可知n(KSCN)=3n(FeCl3)，由于加入KSCN溶液的體積與FeCl3溶液的體積相同，也是5 mL，因此KSCN溶液的濃度就是FeCl3的三倍，故c(KSCN)=3×0.05 mol/L=0.15 mol/L；

(6)往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，首先發(fā)生反應(yīng)：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe2+被氧化產(chǎn)生Fe3+，Fe3+遇SCN-使溶液變成紅色，當(dāng)氯水過量時(shí)，SCN-會(huì)被過量氯水氧化成（SCN）2逸出，導(dǎo)致溶液的紅色褪去；若將溶液Y改為NaClO，由于NaClO是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解使溶液顯堿性，燒瓶中的Fe3+與水解產(chǎn)生OH-反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀；同時(shí)由于NaClO具有強(qiáng)氧化性，會(huì)將SCN-氧化產(chǎn)生SO42-、CO2、N2等物質(zhì)，氣體逸出進(jìn)入盛有飽和石灰水的裝置D中，CO2與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀，使石灰水變渾濁，因此他觀察到：C中紅色變淺，有大量氣泡產(chǎn)生，C中還產(chǎn)生紅褐色沉淀；D中澄清石灰水變渾濁，F中有氣泡該氣體主要是N2。由此可知KSCN具有強(qiáng)的還原性。