Question

9．甲同學(xué)進(jìn)行了FeCl₂溶液的配制、濃度的測定以及Fe²⁺還原性的實(shí)驗(yàn)，并針對異常現(xiàn)象進(jìn)行探究．
步驟一：甲同學(xué)準(zhǔn)備用兩種方案制取FeCl₂．
方案1：按如圖裝置用H₂還原無水FeCl₃制�。�

（1）E中盛放的試劑是堿石灰；D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+2FeCl₃=2FeCl₂+2HCl．
方案2：由0.1mol•L^-1　FeCl₃溶液制取FeCl₂溶液，
（2）寫出完成上述操作所涉及的離子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
步驟二：用重鉻酸鉀法測定方案2所配FeCl₂溶液的物質(zhì)的量濃度．
（3）①若需配制濃度為0.01000mol•L^-1的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液480mL，實(shí)驗(yàn)中用到的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯，還缺少500mL容量瓶，膠頭滴管．
②本實(shí)驗(yàn)滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是A（填編號）．

③下列錯(cuò)誤的操作使測定的FeCl₂溶液濃度偏小的是A
a．若在配制K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí)采取俯視姿勢
b．若滴定操作中，如果滴定前裝有K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失．
c．錐形瓶洗凈后未干燥
步驟三：向2mL　FeCl₂溶液中滴加2滴0.1mol•L^-1KSCN溶液，無現(xiàn)象；再滴加5滴5%　H₂O₂溶液（pH約為5），觀察到溶液變紅，大約10秒左右紅色褪去，有氣體生成（經(jīng)檢驗(yàn)為O₂）．
（4）甲同學(xué)探究“步驟三”中溶液褪色的原因：
實(shí)驗(yàn)I．取褪色后溶液兩份，一份滴加FeCl₃溶液無現(xiàn)象；另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色；
實(shí)驗(yàn)II．取褪色后溶液，滴加鹽酸和BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，并測得生成了兩種可直接排放到空氣中的氣體．
實(shí)驗(yàn)III．向2mL　0.1mol•L^-1　FeCl₃溶液中滴加2滴0.1mol•L^-1KSCN溶液，變紅，通入O₂，無明顯變化．
①實(shí)驗(yàn)I說明溶液紅色褪去是因?yàn)镾CN^-發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe³⁺發(fā)生反應(yīng)．
②實(shí)驗(yàn)III的目的是排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能．
得出結(jié)論：溶液褪色的原因是酸性條件下H₂O₂將SCN^-氧化成SO₄^2-和相關(guān)氣體．寫出該反應(yīng)的離子方程式2SCN^-+11H₂O₂═2SO₄^2-+2H⁺+2CO₂↑+N₂↑+10H₂O．

Answer 1

分析 步驟一：（1）方案1：按如圖中裝置可知，用H₂還原無水FeCl₃制取無水FeCl₂，A裝置一般用鋅和稀鹽酸制備H₂，B裝置用來除去氫氣中的氯化氫，C裝置用來干燥氫氣，可以裝置堿石灰，E裝置中也要裝置堿石灰，吸收氯化氫氣體同時(shí)防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置，D裝置中用氫氣與氯化氯生成氯化亞鐵；
（2）方案2：由FeCl₃溶液制取FeCl₂溶液，可以在氯化鐵溶液中加入足量鐵粉；
（3）步驟二：根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作步驟可知，配制溶液是需要500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯等，在操作滴定管時(shí)應(yīng)用左手握住活塞，手指在另上側(cè)擰開活塞，根據(jù)氧化還原滴定原理可以進(jìn)行誤差分析；
（4）步驟三：根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，實(shí)驗(yàn)III的目的是排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能，在酸性條件下H₂O₂將SCN^-氧化成SO₄^2-和氮?dú)�，同時(shí)有二氧化碳生成，據(jù)此書寫離子方程式．

解答 解：步驟一：（1）方案1：按如圖中裝置可知，用H₂還原無水FeCl₃制取無水FeCl₂，A裝置一般用鋅和稀鹽酸制備H₂，B裝置用來除去氫氣中的氯化氫，C裝置用來干燥氫氣，可以裝置堿石灰，E裝置中也要裝置堿石灰，吸收氯化氫氣體同時(shí)防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置，D裝置中用氫氣與氯化氯生成氯化亞，所以E中盛放的試劑是 堿石灰，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 H₂+2FeCl₃=2FeCl₂+2HCl；
故答案為：堿石灰；H₂+2FeCl₃=2FeCl₂+2HCl；
（2）方案2：由FeCl₃溶液制取FeCl₂溶液，可以在氯化鐵溶液中加入足量鐵粉，反應(yīng)為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）步驟二：①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作步驟可知，配制溶液是需要500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯等，在操作滴定管時(shí)應(yīng)用左手握住活塞，手指在另上側(cè)擰開活塞，故選  A；
故答案為：500 mL容量瓶、膠頭滴管；A；
②在氧化還原滴定中：
A．若在配制K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí)采取俯視姿勢，會使標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏高，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，會使測定的FeCl₂溶液濃度偏小，故A正確；
B．若滴定操作中，如果滴定前裝有K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，使標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，會使測定的FeCl₂溶液濃度偏大，故B錯(cuò)誤；
C．錐形瓶洗凈后未干燥，對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故選A；
故答案為：A；
（4）步驟三：②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，實(shí)驗(yàn)III的目的是排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能；
在酸性條件下H₂O₂將SCN^-氧化成SO₄^2-和氮?dú)�，同時(shí)有二氧化碳生成，反應(yīng)的離子方程式為2SCN^-+11H₂O₂═2SO₄^2-+2H⁺+2 CO₂↑+N₂↑+10 H₂O；
故答案為：排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能；2SCN^-+11H₂O₂═2SO₄^2-+2H⁺+2 CO₂↑+N₂↑+10 H₂O．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)以及離子之間的轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)過程分析及實(shí)驗(yàn)基本操作，主要是物質(zhì)性質(zhì)和離子檢驗(yàn)的理解應(yīng)用，題目難度中等．