5.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無水氯化鐵并對(duì)產(chǎn)物做如下探究實(shí)驗(yàn).

已知:①無水氯化鐵在空氣中易潮解,加熱易升華;②工業(yè)上,向500-600℃的鐵屑中通入氯氣和生產(chǎn)無水氯化鐵;③向熾熱的鐵屑中通入氯化氫可以生成無水氯化亞鐵和氫氣.
(1)儀器N的名稱是分液漏斗,N中盛有濃鹽酸,燒瓶M中的固體試劑KMnO4(或KClO3)(填化學(xué)式).
(2)裝置的連接順序?yàn)閍→g→h→d→e→b→c→d→e→f.(用小寫字母表示,部分裝置可重復(fù)使用)
(3)若缺少裝置E、則對(duì)本實(shí)驗(yàn)造成的影響是HCl和Fe反應(yīng)生成的H2與Cl2混合受熱發(fā)生爆炸,且有雜質(zhì)氯化亞鐵生成;請(qǐng)簡(jiǎn)述檢驗(yàn)產(chǎn)物是否受影響的方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:取少量產(chǎn)物于一潔凈的試管種加少量水將產(chǎn)物溶解,向其中滴加鐵氰化鉀溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則證明存在氯化亞鐵.
(4)已知硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液在工業(yè)上可作脫氧劑,反應(yīng)后Na2S2O3被氧化為Na2SO4,則裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束并冷卻后,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(yīng)過程中不振蕩),充分反應(yīng)后,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

①淡紅色溶液中加入過量H2O2溶液后,溶液紅色加深的原因是2Fe2++2H++H2O2=2F3++2H2O(用離子方程式表示).
②已知紅色褪去的同時(shí)有氣體產(chǎn)生,經(jīng)檢驗(yàn)氣體為O2,該小組對(duì)紅色褪去的原因進(jìn)行探究.
實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象
 實(shí)驗(yàn)Ⅰ
(取褪色后溶液3等份)
 第1份滴加FeCl2溶液  無明顯變化
第2份 滴加KSCN溶液 溶液出現(xiàn)紅色
 第3份 滴加稀鹽酸和BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀
 實(shí)驗(yàn)Ⅱ
(取與褪色后的溶液同濃度的FeCl3溶液)
 滴加2滴KSCN溶液,溶液變紅,再通入O2 無明顯變化
由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可得出的結(jié)論為H2O2將SCN-氧化成SO42-

分析 生產(chǎn)無水氯化鐵流程:A裝置:制取氯氣,實(shí)驗(yàn)室常用濃鹽酸與KMnO4(或KClO3)制取,制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,裝置E:吸收HCl,裝置C:作用是干燥氯氣,常用濃硫酸,裝置B:鐵和氯氣反應(yīng)2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2FeCl3,冰水浴冷凝氯化鐵并收集,氯氣不能直接排放,用硫代硫酸鈉在D裝置中尾氣吸收,S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+,以此解答(1)~(4);
(5)將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,加入過量的稀鹽酸,得到淡黃色溶液,加入KSCN溶液,溶液淡紅色,說明有鐵離子,加入過量的過氧化氫溶液,溶液變深紅色,說明鐵離子濃度變大,即溶液中有亞鐵離子,靜置一段時(shí)間,紅色退去;
對(duì)褪色溶液研究,實(shí)驗(yàn)I說明溶液中鐵離子沒有變化,有硫酸根離子生成,實(shí)驗(yàn)Ⅱ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-,則該硫酸根離子由H2O2將SCN-氧化成SO42-

解答 解:(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器N為分液漏斗;A裝置用來制備氯氣,從裝置可知為固液不加熱型制備氯氣,選用濃鹽酸與KMnO4(或KClO3)制取,
故答案為:分液漏斗;KMnO4(或KClO3);
(2)A裝置制取氯氣,制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,所以a連接g連接h,在C裝置中用濃硫酸吸收水蒸氣,為吸收充分,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出,則h連接d連接e,干燥純凈的氯氣在B中與鐵反應(yīng),則e連接b連接c,氯氣不能直接排放,用硫代硫酸鈉在D裝置中尾氣吸收,為防止D裝置中的水蒸氣進(jìn)入氯化鐵的收集裝置,故尾氣處理之前再接一個(gè)干燥裝置;
故答案為:a,g,h,d,e,b,c;
(3)若缺少裝置E,氯氣中混有HCl,HCl和Fe反應(yīng)生成的H2與Cl2混合受熱發(fā)生爆炸,且有雜質(zhì)氯化亞鐵生成;檢驗(yàn)是否有亞鐵離子生成,可取少量產(chǎn)物于一潔凈的試管種加少量水將產(chǎn)物溶解,向其中滴加鐵氰化鉀溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則證明存在氯化亞鐵,
故答案為:HCl和Fe反應(yīng)生成的H2與Cl2混合受熱發(fā)生爆炸,且有雜質(zhì)氯化亞鐵生成;取少量產(chǎn)物于一潔凈的試管種加少量水將產(chǎn)物溶解,向其中滴加鐵氰化鉀溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則證明存在氯化亞鐵;
(4)裝置D中,硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與氯氣反應(yīng),Na2S2O3被氧化為Na2SO4,氯氣被還原為氯離子,離子方程式為:S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+;
故答案為:S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+;
(5)①加入KSCN溶液,溶液淡紅色,說明有鐵離子,加入過量的過氧化氫溶液,溶液變深紅色,說明鐵離子濃度變大,即溶液中有亞鐵離子,過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子使鐵離子濃度增大,離子方程式為:2Fe2++2H++H2O2=2F3++2H2O;
故答案為:2Fe2++2H++H2O2=2F3++2H2O;
②紅色褪去的同時(shí)有氣體生成,經(jīng)檢驗(yàn)氣體為O2,說明有氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,實(shí)驗(yàn)I說明溶液中鐵離子沒有變化,有硫酸根離子生成,實(shí)驗(yàn)Ⅱ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-,則該硫酸根離子由H2O2將SCN-氧化成SO42-;
故答案為:H2O2將SCN-氧化成SO42-

點(diǎn)評(píng) 本題通過探究氯氣與鐵反應(yīng),考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法,為高考常見題型和高頻考點(diǎn),題目難度中等,注意掌握氯氣與鐵反應(yīng)的現(xiàn)象、反應(yīng)原理,明確物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則,試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊(cè)系列答案
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15.某烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,下列說法不正確的是( 。
A.1mol該烴完全燃燒消耗11mol O2
B.與氫氣完全加成后的產(chǎn)物中含3個(gè)甲基
C.1mol該烴完全加成消耗Br2的物質(zhì)的量為3mol
D.該烴的核磁共振氫譜有12個(gè)峰

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16.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( 。
A.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),發(fā)生放熱反應(yīng)
B.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3KJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2的反應(yīng)熱△H=2×(-57.3)KJ/mol
C.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△H相同
D.等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多

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13.短周期金屬元素甲-戊在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示,下面判斷正確的是( 。
 
A.原子半徑:戊<。急
B.金屬性:甲>丙
C.最高價(jià)氧化物水化物堿性:丙>。疚
D.最外層電子數(shù):甲>乙

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20.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.常溫常壓下,lmoI丙烷共用電子對(duì)數(shù)為10 NA
B.0.5 moI甲烷和0.5 mol乙酸完全燃燒消耗的O2分子數(shù)都為0.2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L辛烷充分燃燒后生成氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為$\frac{8}{22.4}$NA
D.1 mol甲醇與足量鈉反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化需要加入氧化劑才能進(jìn)行的是( 。
A.NaOH→NaClB.C→CO2C.Fe2O3→FeD.NaHCO3→Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.制備過氧化氫的傳統(tǒng)方法是在過氧化鋇中加入稀硫酸.以重晶石(BaSO4)為原料制備過氧化氫的流程如下:

回答下列問題:
(1)圖中氣體①由兩種氣體組成,其中一種有刺激性氣味,則另一種氣體是①②(填編號(hào))
①CO    ②CO2
(2)BaS不能存在于水中,BaS溶于水后,S元素主要以HS-的形式存在,用化學(xué)方程式表示其原因:2BaS+2H2O?Ba(OH)2+Ba(HS)2
(3)已知:Ba(OH)2(aq)+CO2(g)═BaCO3(s)+H2O(l)△H=-162kJ•mol-1
2H2S(g)+Ba(OH)2(aq)═Ba(HS)2(aq)+2H2O(l)△H=-191kJ•mol-1
Ba(HS)2(aq)+CO2(g)+H2O(l)═BaCO3(s)+2H2S(g)△H=+29kJ•mol-1
需將溶液A加熱的原因是上述反應(yīng)為吸熱反應(yīng),加熱可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高BaCO3產(chǎn)率.
(4)操作③為過濾.氣體②進(jìn)一步加工能成為上述流程中的一種原料,該原料是H2SO4
(5)通入的CO2若含有O2會(huì)有BaSO4生成,所以通常增大溶液的pH以提高CO32-濃度,把BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3.若測(cè)得SO42-的濃度為1.0×10-4mol•L-1,則CO32-的濃度需大于多少才不致于生成BaSO4沉淀?(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9].

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.某樣品中含有碳酸銨和碳酸氫銨,取12.7g樣品置于錐形瓶中,加人足量的氫氧化鈉溶液,加熱反應(yīng)后的溶液,產(chǎn)生的氣體經(jīng)過裝有堿石灰的干燥管,最后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體.
(1)計(jì)算12.7g樣品中碳酸氫銨的物質(zhì)的量.
(2)計(jì)算12.7g樣品中氮元素的百分含量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列物質(zhì)中,屬于共價(jià)化合物的是( 。
A.NH4ClB.H2O2C.NaClD.I2

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