Question

1．FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛．經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華．工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣可生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫可以生產(chǎn)無水氯化亞鐵．某化學研究性學習小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無水FeCl₃并對產(chǎn)物做了如下探究實驗，請回答下列問題：
（1）裝置的連接順序為a、g、h、d、e、b、c、f（用a、b、c…h(huán)表示）．

（2）i．A中裝置氣密性檢驗方法把導氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導管內(nèi)形成一段水柱，則不漏氣．
ii．D中堿石灰的作用是吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣，同時吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解．
（3）反應結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進入收集器，少量沉積在反應管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積得FeCl₃進入收集器，需進行的操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱．
（4）反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油（反應過程中不振蕩），充分反應后，進行如下實驗：
固體混合物$\stackrel{過量稀鹽酸}{→}$淡黃色溶液$\stackrel{試劑X}{→}$淡紅色溶液$\stackrel{過量H_{2}O_{2}溶液}{→}$深紅色色溶液$\stackrel{靜置一段時間}{→}$紅色褪去
（5）已知紅色褪去的同時有氣體生成，經(jīng)檢驗為O₂．該小組同學對紅色褪去的原因進行探究．
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl₃溶液無明顯變化；第二份滴加試劑X，溶液出現(xiàn)紅
色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀．
②另取同物質(zhì)的量濃度的 FeCl₃溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O₂，無明顯變化．
實驗①說明SCN^-發(fā)生了反應而不是Fe³⁺發(fā)生反應；
實驗②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：H₂O₂將SCN^-氧化成SO₄^2-．

Answer 1

分析 生產(chǎn)無水氯化鐵流程：A裝置：制取氯氣，實驗室常用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，制得的氯氣中含有HCl和水蒸氣，所以先通過E飽和食鹽水除HCl，再通C濃硫酸除水蒸氣，再通到裝置B發(fā)生鐵和氯氣反應2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃，最后通入裝置D用堿石灰吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣，同時吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解，據(jù)此分析解答；
（1）根據(jù)排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理分析；
（2）i．根據(jù)檢查裝置的氣密性的方法來解答該題；
ii．裝置D用堿石灰吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣，同時吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解；
（3）要使沉積的FeCl₃進入收集器，根據(jù)FeCl₃加熱易升華的性質(zhì)；
（5）根據(jù)①滴加FeCl₃溶液無明顯變化，說明SCN^-發(fā)生了反應而不是Fe³⁺發(fā)生反應，滴加稀HCl和BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明生成了硫酸根；
根據(jù)②另取同濃度的 FeCl₃溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O₂，無明顯變化，說明O₂不能氧化SCN^-．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而吸收氯氣、飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，裝置排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理，所以裝置連接順序為a→g→h→d→e→b→c→f，故答案為：a、g、h、d、e、b、c、f；
（2）i．根據(jù)檢查裝置的氣密性的方法可以知道：把導氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導管內(nèi)形成一段水柱，則不漏氣；故答案為：把導氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導管內(nèi)形成一段水柱，則不漏氣；
ii．根據(jù)以上分析，裝置D用堿石灰吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣，同時吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解，故答案為：吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣，同時吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解；
（3）反應結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進入收集器，少量沉積在反應管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積得FeCl₃進入收集器，需進行的操作是對FeCl₃加熱發(fā)生升華使沉積的FeCl₃進入收集器，
故答案為：在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
（5）根據(jù)①滴加FeCl₃溶液無明顯變化，說明SCN^-發(fā)生了反應而不是Fe³⁺發(fā)生反應，滴加稀HCl和BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明生成了硫酸根，所以實驗①說明SCN^-發(fā)生了反應而不是Fe³⁺發(fā)生反應；
根據(jù)②另取同濃度的 FeCl₃溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O₂，無明顯變化，說明O₂不能氧化SCN^-，所以氧化SCN^-的為雙氧水，則實驗②的目的是排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能；
故答案為：SCN^-發(fā)生了反應而不是Fe³⁺發(fā)生反應；排除H₂O₂分解產(chǎn)生的O₂氧化SCN^-的可能；H₂O₂將SCN^-氧化成SO₄^2-．

點評 本題通過探究氯氣與鐵反應，考查了物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設計方法，題目難度稍大，注意掌握氯氣與鐵反應的現(xiàn)象、反應原理，明確物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設計原則，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．