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）硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，这样做的优点是________________。

（3）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的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:

试剂X中溶质的化学式为____________；固体产物的成分可能为_____(填字母)。

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____________，加入新制氯水后溶液红色加深的原因：___________(用离子方程式表示)。

（5）现有一含FeCl₂和FeCl₃混合物的样品，用离子交换法测得n(Fe)：n(Cl)=1：2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为______。（计算结果保留两位有效数字）

Answer

g，h，d，e 防止堵塞 KSCN(或NH4SCN) A 隔绝空气，防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1- 0.10或10%

【解析】

(1)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；

(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟，冷却易生成固体，导气管口较细，易堵塞；

(3)Fe3+用KSCN溶液检验，Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色；Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成FeCl2；

(4)Fe2+不稳定而易被氧化；Fe2+被氯气氧化生成Fe3+，从而增大Fe3+浓度；

(5)依据元素守恒计算氯化亚铁和氯化铁物质的量之比，进一步计算氯化铁质量分数。

(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，因此，本题正确答案是：g，h，d，e；

(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟，冷却易生成固体，导气管口较细，易堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，因此，本题正确答案是：防止堵塞；

(3)Fe3+用KSCN溶液检验，Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，所以试剂X为KSCN溶液；固体和氯气反应时可能没有完全反应，导致Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2，固体中成分为Fe和FeCl3，A选项正确，因此，本题正确答案是：KSCN；A；

(4)Fe2+不稳定而易被氧化，所以植物油的作用是隔绝空气防止Fe2+被氧化；Fe2+被氯气氧化生成Fe2+，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++Cl2＝2Fe3++2C1-，因此，本题正确答案是：隔绝空气，防止Fe2+被氧化；2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1-；

(5)FeCl2和FeCl3的混合物的样品中FeCl2物质的量为x，FeCl3的物质的量为y，则（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，则氯化铁物质的量分数=×100%=10%；因此，本题正确答案是：10%或0.10。