Question

已知三氯化鐵的熔點為306℃，沸點為315℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解．某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物做了如下探究實驗：

（1）裝置的連接順序為

 

．
（2）飽和食鹽水的作用是

 

．
（3）反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，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：

①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子反應方程式為

 

．
②淡紅色溶液中加入過量H₂O₂后溶液紅色加深的原因是

 

．
（4）已知紅色褪去的同時有氣體生成，經檢驗為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，溶液出現紅色；第三份滴加稀HCl和BaCl₂溶液，產生白色沉淀．
 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．
實驗①說明

 

；實驗 ②的目的是

 

；得出結論：溶液褪色的原因是

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）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；
（2）飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解；
（3）①根據Fe³⁺和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色；
②Fe²⁺被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度；
（4）根據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，產生白色沉淀，說明生成了硫酸根；
根據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）飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，故答案為：除去氯氣中的氯化氫氣體；
（3）①Fe³⁺和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，反應方程式為Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；故答案為：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
②Fe²⁺被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度，Fe³⁺、SCN^-反應生成Fe（SCN）₃，從而增大絡合物濃度，溶液顏色加深，故答案為：Fe²⁺被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度，Fe³⁺、SCN^-反應生成Fe（SCN）₃，從而增大絡合物濃度；
（4）根據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，產生白色沉淀，說明生成了硫酸根；
根據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；
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，考查了物質性質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象、反應原理，明確物質性質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．