Question

某学习小组探究铁与氯气的反应途径及产物。

（问题提出）

（1）资料1：液氯能在钢瓶中储存。

资料2：铁与氯气在加热条件下能发生反应

资料3：铁与氯水能反应。实验：将铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生。

①经检验氯水呈酸性，原因是________（用化学方程式表示）。

②依据实验现象，判断氯水中与Fe反应的微粒可能为_________。

据此，小组认为Fe与Cl₂的反应与温度、湿度有关，探究如下。

（实验探究） 资料：高于300℃时FeCl₃升华

（2）湿润的Cl₂与Fe的反应：

实验	装置	操作及现象
Ⅰ		常温时将铁丝伸入A中，铁丝迅速变黑
Ⅱ	将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟。

①实验Ⅰ，向A中加水，经检验产物中有FeCl₂，推测其形成的可能途径：

途径一： Fe + Cl₂ = FeCl₂ 

途径二:  2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃，_________。

②实验Ⅱ，_________（填操作和现象），A中产物含+3价铁。

（3）干燥的Cl₂与Fe的反应：

实验	装置	操作及现象
Ⅲ		常温时将铁丝伸入A中， 铁丝慢慢变 黑，大量气体剩余。
Ⅳ	将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟。

实验Ⅲ中有大量Cl₂剩余，实验Ⅳ几乎无Cl₂剩余，原因是________。

Answer

Cl2＋H2OHCl＋HClO Cl2或HClO Fe＋2FeCl3=3FeCl2 取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe； 在常温下铁与干燥氯气反应缓慢

【解析】

(1)①根据氯气与水反应进行分析；

②根据实验现象以及氯水中的微粒进行分析；

(2)①产物是FeCl2，从Fe与Fe3＋反应进行分析；

②检验Fe3＋一般用KSCN溶液进行；

(3)从实验现象进行分析；

(1)①氯气溶于水，发生Cl2＋H2OHCl＋HClO，使溶液显酸性；

答案：Cl2＋H2OHCl＋HClO；

②铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生，可能是Fe与Cl2反应，也可能是Fe与HClO反应生成FeCl3和H2O；

答案Cl2或HClO；

(2)①实验I中产物是FeCl2，途径二，发生2Fe＋3Cl2=2FeCl3，Fe能与FeCl3发生Fe＋2FeCl3=3FeCl2；

答案：Fe＋2FeCl3=3FeCl2；

②取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；

答案：取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；

(3)对比实验III和IV的实验现象，实验III：干燥的氯气中铁丝慢慢变黑；实验IV中，铁丝剧烈燃烧，说明铁与干燥氯气在常温下反应缓慢；

答案：在常温下铁与干燥氯气反应缓慢。