Question

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物進(jìn)行了如下探究：

（1）裝置的連接順序?yàn)閍→

 

→

 

→

 

→

 

→b→c→f．
（2）硬質(zhì)玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是

 

．
硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導(dǎo)管連接，原因是

 

．
反應(yīng)一段時(shí)間、熄滅酒精燈，冷卻后，將收集器及硬質(zhì)玻璃管中物質(zhì)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)：

（3）試劑X的化學(xué)式為

 

；有同學(xué)分析淡黃色溶液中含有Fe²⁺，你認(rèn)為

 

（填“合理”或“不合理”）；固體產(chǎn)物的成分可能為

 

（填相應(yīng)的字母）；
A．Fe和FeCl₃ B．FeCl₂和FeCl₃ C．Fe、FeCl₂和FeCl₃ D．Fe和FeCl₂
（4）加入少許植物油的作用是

 

，用離子方程式表示加入新制氯水后溶液紅色加深的原因：

 

．
（5）某小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)在加入新制氯水后，并未得到深紅色溶液，請(qǐng)幫助他們分析原因：

 

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)你所分析的原因進(jìn)行驗(yàn)證，簡要寫出實(shí)驗(yàn)方案．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）排列順序?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理；
（2）Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，導(dǎo)氣管口較細(xì)，易堵塞；
（3）Fe³⁺用KSCN溶液檢驗(yàn)，F(xiàn)e³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色；Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應(yīng)生成FeCl₂；
（4）Fe²⁺不穩(wěn)定而易被氧化；Fe²⁺被氯氣氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度；
（5）Fe³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，如果Fe³⁺和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深紅色溶液，說明溶液中硫氰化鐵濃度未變大．

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?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理，所以裝置連接順序?yàn)閍→g→h→d→e→b→c→f，故答案為：g；h；d；e；
（2）Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，所以看到的現(xiàn)象是有棕褐色煙生成；棕褐色煙冷卻易生成固體，導(dǎo)氣管口較細(xì)，易堵塞，所以硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導(dǎo)管連接，
故答案為：有棕褐色煙生成；防止堵塞（或其他合理描述都可）；
（3）Fe³⁺用KSCN溶液檢驗(yàn)，F(xiàn)e³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，所以試劑X為KSCN溶液；固體和氯氣反應(yīng)時(shí)可能沒有完全反應(yīng)，導(dǎo)致Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl₂，所以分析合理，固體中成分為Fe和FeCl₃，
故答案為：KSCN；合理；A；
（4）Fe²⁺不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化，所以植物油的作用是隔絕空氣防止Fe²⁺被氧化；Fe²⁺被氯氣氧化生成Fe³⁺，從而增大Fe³⁺濃度，F(xiàn)e³⁺、SCN^-反應(yīng)生成Fe（SCN）₃，從而增大絡(luò)合物濃度，溶液顏色加深，涉及的反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：隔絕空氣，防止Fe²⁺被氧化； 2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）Fe³⁺和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，如果Fe³⁺和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深紅色溶液，說明溶液中硫氰化鐵濃度未變大，則可能原因是新制氯水將SCN^-氧化；
其檢驗(yàn)方法是：取少許褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則原因分析成立，
故答案為：新制氯水將SCN^-氧化；取少許褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則原因分析成立．

點(diǎn)評(píng)：本題以氯氣的制取、氯氣和鐵的反應(yīng)為載體考查物質(zhì)成分測定、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高考高頻點(diǎn)，側(cè)重考查元素化合物性質(zhì)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的實(shí)施，易錯(cuò)點(diǎn)是裝置排列順序，注意結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治�，題目難度中等．