Question

FeCl₃在现代工业生产中应用广泛。经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。工业上，向500—600℃的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁。

某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃并对产物做了如下探究实验，

请回答下列问题：

（1）装置的连接顺序为                    (用a、b、c…h表示)。

（2）i．E中饱和食盐水的作用是                  。

ii．D中碱石灰的作用是                     。

（3）反应结束后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端。要使沉积得FeCl₃进入收集器，需进行的操作是                       。

（4）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并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淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为                   

②淡红色溶液中加入过量H₂O₂后溶液红色加深的原因是                         (用离子方程式表示)。

（5）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O₂。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。

①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl₃溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

②另取同物质的量浓度的 FeCl₃溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O₂，无明显变化。

实验①说明                        ；

实验②的目的是                    ；

得出结论：                        。

Answer

（1）aghdebcf；

（2）i.除去氯气中的氯化氢气体，防止生成FeCl2杂质；防止H2和Cl2混合爆炸；

ii.吸收没有反应完的氯气，以防污染空气；吸收空气中的水蒸气，防止生成的FeCl3潮解

（3）在沉积的FeCl3固体下方加热；

（4）①Fe3++3SCN- Fe(SCN)3；②2Fe2+ + 2H+ + H2O2 =2Fe3+ + 2H2O

（5）实验①说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应；实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；结论：H2O2将SCN-氧化成SO42—

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f，故答案为：a、g、h、d、e、b、c、f；

（2）i饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解，防止生成FeCl2杂质；同时可以防止H2和Cl2混合爆炸；故答案为：除去氯气中的氯化氢气体，防止生成FeCl2杂质；防止H2和Cl2混合爆炸；

ii. D中碱石灰可以吸收没有反应完的氯气，以防污染空气；吸收空气中的水蒸气，防止生成的FeCl3潮解，故答案为：吸收没有反应完的氯气，以防污染空气；吸收空气中的水蒸气，防止生成的FeCl3潮解；

（3）反应结束后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端。加热易升华，要使沉积得FeCl3进入收集器，在沉积的FeCl3固体下方加热，故答案为：在沉积的FeCl3固体下方加热；

（4）①Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，反应方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；②Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+，从而增大Fe3+浓度，Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3，从而增大络合物浓度，溶液颜色加深，离子方程式为2Fe2+ + 2H+ + H2O2 =2Fe3+ + 2H2O，故答案为：2Fe2+ + 2H+ + H2O2 =2Fe3+ + 2H2O；

（5）根据①滴加FeCl3溶液无明显变化，说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应，滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成了硫酸根；根据②另取同浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明O2不能氧化SCN-，所以氧化SCN-的为双氧水；故答案为：实验①说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应；实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；结论：H2O2将SCN-氧化成SO42—。

【考点定位】考查探究物质的组成或测量物质的含量

【名师点晴】本题通过探究氯气与铁反应，考查了物质性质实验方案的设计方法，题目难度稍大，注意掌握氯气与铁反应的现象、反应原理，明确物质性质实验方案的设计原则，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。