Question

【題目】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(xué)習(xí)小組的同學(xué)對氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物做了如下探究實驗。

（1）裝置的連接順序為a→_____________________。

（2）飽和食鹽水的作用是________。

（3）反應(yīng)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(yīng)過程中不振蕩)，充分反應(yīng)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(jīng)檢驗為O2。該小組同學(xué)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______________________________________________；

實驗②的目的是___________________________；

得出結(jié)論：__________________________________________。

Answer 1

【答案】g→h→ d→e→b→c→f 除去氯氣中的氯化氫氣體 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3 H2O2將Fe2＋氧化Fe3＋ (Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，從而增大Fe3＋濃度，溶液顏色加深) SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3＋發(fā)生反應(yīng) 排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN－的可能 H2O2將SCN－氧化成SO42-

【解析】

（1）排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→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(jù)Fe3+和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)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(jù)①滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明SCN-發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3+發(fā)生反應(yīng)，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-。

（1）由于鹽酸易揮發(fā)，生成的氯氣中還有氯化氫，所以利用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫。又因為三氯化鐵的熔點為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，所以再遇鐵反應(yīng)之前還需要干燥，且還需要防止空氣中的水蒸氣進入，同時還需要尾氣處理，則正確的連接順序是a→g→h→ d→e→b→c→f；

（2）根據(jù)以上分析可知飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；

（3）①淡黃色溶液中還有鐵離子，加入X后顯淡紅色，這說明X是KSCN溶液，反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3；

②反應(yīng)中鐵過量遇氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，即溶液中還有氯化亞鐵，加入雙氧水可以把亞鐵離子氧化為鐵離子，因此紅色加深，所以淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是H2O2將Fe2＋氧化Fe3＋ (Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，從而增大Fe3＋濃度，溶液顏色加深)；

（4）取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明溶液中不存在KSCN溶液；第二份滴加試劑X，溶液出現(xiàn)紅色，這說明溶液中存在鐵離子；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，這說明溶液中有硫酸根，所以根據(jù)實驗①可知SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3+發(fā)生反應(yīng)；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，這說明紅色褪去不是氧氣氧化導(dǎo)致的，即實驗②的目的是排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN－的可能；綜合以上分析可知溶液褪色的原因是H2O2將SCN－氧化成SO42－。