Question

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→    →    →   →   →b→c→f。

（2） 硬质玻璃管中可观察到的现象是               ；硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，原因是              ；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：

（3） 试剂Ｘ的化学式为           ；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

（4） 加入少许植物油的作用是              ，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） 某小组同学实验时在加入新制氯水后，并未得到深红色溶液，请帮助他们分析原因        ，请设计实验对你所分析的原因进行验证，简要写出实验方案                    。

Answer

（1） g、h、d、e (2分)

（2） 有棕褐色烟生成 (1分) 防止堵塞(或其他合理描述均可) (1分)

（3） KSCN(或NH4SCN) (1分) 合理(1分) A(1分)

（4） 隔绝空气，防止Fe2+被氧化(2分) 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－(1分) Fe3++3SCN－Fe(SCN)3(1分)

（5） 新制氯水将SCN－氧化(2分) 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，则原因分析成立(2分)

【解析】

试题分析：（1） 在第一个装置中制取氯气，由于浓盐酸有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质HCl和H2O(g)，先通过饱和食盐水除去杂质HCl，再通过浓硫酸干燥得到纯净干燥的氯气，然后氯气通过硬质玻璃管与金属铁接触，发生反应，为防止大气污染，最后要用碱石灰进行尾气处理。所以装置的连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f。

（2） 在硬质玻璃管中Fe与Cl2发生反应产生棕褐色氯化铁固体，因此可观察到的现象是棕褐色烟；硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，是为了防止固体物质堵塞导管，即防止堵塞现象的发生。

（3） 将反应产生的固体用盐酸溶解，为防止与空气接触，反应产物变质，加入少量植物油，然后检验是否产生Fe3+，所用的试剂Ｘ为KSCN(或NH4SCN)；由于开始加入KSCN溶液时溶液变为浅红色，当再向其中滴加几滴新制氯水时，溶液变为深红色，说明发生了反应2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－，所以有同学分析淡黄色溶液中含有Fe2+是合理的；氯气的氧化性强，能把铁氧化为Fe3+，而实验检测到Fe2+，说明固体产物中单质铁有剩余，固体产物溶于过量盐酸后发生了如下反应：Fe+2H+==2Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+==3Fe2+，因此选A。

（4） 加入少许植物油的作用是隔绝空气，防止Fe2+被氧化；新制氯水能把Fe2+氧化为Fe3+，所以溶液红色加深，有关离子方程式为2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－、Fe3++3SCN－Fe(SCN)3。

（5） KSCN有还原性，新制氯水具有强氧化性，可能氧化SCN－，所以某小组同学实验时在加入新制氯水后，未能得到深红色溶液；检验氯水是否把SCN－氧化的方法是：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，则上述原因分析成立。

考点：考查氯气的制备、离子检验、实验设计与评价。