Question

1．FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．經(jīng)查閱資料得知：無(wú)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(wú)水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫可以生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵．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(wú)水FeCl₃并對(duì)產(chǎn)物做了如下探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置的連接順序?yàn)閍、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(yàn)方法把導(dǎo)氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導(dǎo)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(méi)有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積得FeCl₃進(jìn)入收集器，需進(jìn)行的操作是在沉積的FeCl₃固體下方加熱．
（4）反應(yīng)一段時(shí)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(guò)量的稀鹽酸和少許植物油（反應(yīng)過(guò)程中不振蕩），充分反應(yīng)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
固體混合物$\stackrel{過(guò)量稀鹽酸}{→}$淡黃色溶液$\stackrel{試劑X}{→}$淡紅色溶液$\stackrel{過(guò)量H_{2}O_{2}溶液}{→}$深紅色色溶液$\stackrel{靜置一段時(shí)間}{→}$紅色褪去
（5）已知紅色褪去的同時(shí)有氣體生成，經(jīng)檢驗(yàn)為O₂．該小組同學(xué)對(duì)紅色褪去的原因進(jìn)行探究．
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl₃溶液無(wú)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(wú)明顯變化．
實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明SCN^-發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe³⁺發(fā)生反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)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(wú)水氯化鐵流程：A裝置：制取氯氣，實(shí)驗(yàn)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(guò)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(yīng)2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，最后通入裝置D用堿石灰吸收沒(méi)有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，同時(shí)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?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理分析；
（2）i．根據(jù)檢查裝置的氣密性的方法來(lái)解答該題；
ii．裝置D用堿石灰吸收沒(méi)有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，同時(shí)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(jìn)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(wú)明顯變化，說(shuō)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(shuō)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(wú)明顯變化，說(shuō)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?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：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(dǎo)氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則不漏氣；故答案為：把導(dǎo)氣管a的一端浸入盛水容器中，用酒精燈輕微加熱．若導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，停止加熱，在導(dǎo)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(méi)有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解，故答案為：吸收沒(méi)有反應(yīng)完的氯氣，以防污染空氣，同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl₃潮解；
（3）反應(yīng)結(jié)束后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管B中硬質(zhì)玻璃管的右端．要使沉積得FeCl₃進(jìn)入收集器，需進(jìn)行的操作是對(duì)FeCl₃加熱發(fā)生升華使沉積的FeCl₃進(jìn)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(wú)明顯變化，說(shuō)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(shuō)明生成了硫酸根，所以實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明SCN^-發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe³⁺發(fā)生反應(yīng)；
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(wú)明顯變化，說(shuō)明O₂不能氧化SCN^-，所以氧化SCN^-的為雙氧水，則實(shí)驗(yàn)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(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SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)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，題目難度稍大，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>