Question

(11分)某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究：

（1）装置的连接顺序为a→____→_____→_____→_____→_____→____→f。

（2）硬质玻璃管中可观察到的现象是______________。

（3）硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，原因是______________。

（4）反应一段时间、熄灭酒精灯，冷却后，将收集器及硬质玻璃管中物质快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：

①试剂X的化学式为_________；

②有同学分析淡黄色溶液中含有Fe²⁺,你认为_______(填“合理’，或“不合理，)；固体产物的成分可能为________(填相应的字母)；

a.Fe和FeCl₃   b．FeCl₂和FeCl₃    c．Fe、FeCl₂和FeCl₃    d．Fe和FeCl₂

③用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因______________。

（5）该小组同学对红色褪去的原因进行探究。

①提出假设：

假设1：溶液中无SCN^-

假设2：溶液中无Fe³⁺

假设3：____________。

②设计方案：请对所提出的假设1进行验证，简要写出实验方案。___________________。

Answer

（1）g、h、d、e、b、c （2）有棕黄色的烟生成 （3）防止堵塞

（4）①KSCN（或NH4SCN） ②合理；a ③2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)3

（5）①溶液中同时无SCN－和Fe3＋

②取少许褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则假设1成立

【解析】

试题分析：（1）由于生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，因此再和铁反应之前需要首先除去氯化氢和水蒸气。饱和食盐水除去氯化氢，浓硫酸干燥氯气，因此正确的连接顺序为a、g、h、d、e、b、c、f。

（2）在加热的条件下氯气与铁化合生成氯化铁，而冒棕黄色烟，因此实验现象是有棕黄色的烟生成。

（3）由于氯化铁的熔点低，易冷凝为固体而堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接的原因是防止堵塞。

（4）①溶液变为红色，属于铁离子的检验，因此X是KSCN溶液；

②由于反应中铁可能是过量的，过量的铁与盐酸以及氯化铁均反应生成氯化亚铁，所以溶液中可以含有亚铁离子，即说法是合理的；根据以上分析可知固体的成分可能是铁和氯化铁的混合物，一定不可能存在氯化亚铁，答案选a；

③新制氯水具有强氧化性，能把溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN反应使红色加深，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)3；

（5）①根据假设1、2可知，看÷假设3应该是溶液中同时无SCN－和Fe3＋；

②如果是溶液中无SCN-使红色褪去，则可以取褪色后的溶液继续滴加KSCN溶液，过程红色是否出现即可，因此正确的操作是取少许褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则假设1成立。

考点：考查氯气与铁反应实验设计、物质检验实验探究等