Question

【題目】某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物進行了如下探究：

（1）裝置的連接順序為a→__________→___________→______________→_______________→b→c→f。

（2）硬質玻璃管中可觀察到的現象是_________________________；硬質玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，原因是______________________________________________。

（3）反應一段時間，熄滅酒精燈，冷卻后，將收集器及硬質玻璃管中的物質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：

試劑X的化學式為________；有同學分析淡黃色溶液中含有Fe2+，你認為__________（填“合理”或“不合理”）；固體產物的成分可能是_______（填字母）。

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______，加入新制氯水后溶液紅色加深的原因：_____（用離子方程式表示）。

（5）某小組同學實驗時在加入新制氯水后，并未得到深紅色溶液，其原因可能是_________；請設計實驗對你所分析的原因進行驗證，簡要寫出實驗方案：__________。

Answer 1

【答案】g h d e 有棕褐色煙生成 防止堵塞（其他合理答案均可） KSCN（或NH4SCN） 合理 A 隔絕空氣，防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 新制氯水將SCN-氧化 取少許該小組同學實驗后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則原因分析成立（或其他合理答案）

【解析】

（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）Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，導氣管口較細，易堵塞；
（3）Fe3+用KSCN溶液檢驗，Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色；Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應生成FeCl2；
（4）Fe2+不穩定而易被氧化；Fe2+被氯氣氧化生成Fe3+，從而增大Fe3+濃度；
（5）Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強氧化性，能氧化還原性物質，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。

（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：g；h；d；e；
（2）Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，所以看到的現象是有棕褐色煙生成；棕褐色煙冷卻易生成固體，導氣管口較細，易堵塞，所以硬質玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，
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，Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，所以試劑X為KSCN溶液；固體和氯氣反應時可能沒有完全反應，導致Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應生成氯化亞鐵，Fe和稀鹽酸反應生成FeCl2，所以分析合理，固體中成分為Fe和FeCl3，
故答案為：KSCN（或NH4SCN）；合理；A；

（4）Fe2+不穩定，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，Fe3+、SCN-反應生成Fe（SCN）3，從而增大絡合物濃度，溶液顏色加深，涉及的反應方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，
故答案為：隔絕空氣，防止Fe2+被氧化；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（5）Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強氧化性，能氧化還原性物質，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。