Question

硫氰化钾(KSCN)是中学实验室的常见药品，某校化学兴趣小组在实验室制备少量样品，并进行探究实验。他们查有关资料：CS₂+2NH₃NH₄SCN+H₂S，该反应比较缓慢。

Ⅰ.制备KSCN样品。

(1)先制备NH₄SCN溶液，装置如图：

①实验开始时打开K₁，关闭K₂，加热水浴装置，缓缓地向三颈烧瓶中持续通入NH₃，并持续通入N₂，通入N₂的作用是：____________。

②一段时间后，当CS₂反应完毕，停止实验，此时可以观察到三颈烧瓶内的现象是：______。

③烧杯内的溶液X是______________。

(2)再制备KSCN溶液：关闭K₁，打开K₂，利用耐碱分液漏斗缓慢加入适量KOH溶液，继续加热，此时三颈烧瓶中发生反应的化学方程式是____________________。

(3)样品检测：待冷却后，用胶头滴管吸取少量样品滴入试管中的FeCl₃溶液中，并没有观察到明显变红的现象，请分析可能的原因：_____________。

Ⅱ.KSCN的探究实验，同学们用实验室配制的KSCN溶液做下列实验(不是刚才兴趣小组合成的)。

(4)同学甲想检测Fe₃O₄中是否有三价铁，他把在充满氧气的集气瓶中燃烧后的铁丝残渣放入试管，加适量盐酸使其溶解，再往混合液中滴入少量KSCN溶液检验是否有Fe³⁺，结果没变红，请分析原因：_________________。

(5)同学乙想利用反应Fe³⁺+3SCN^-⇌Fe(SCN)₃来研究浓度对化学平衡的影响。他往盛有5 mL 0.05 mol/L FeCl₃溶液的试管中加入5 mL_____ mol/L KSCN溶液，再把反应后的溶液均分置于两只试管中，分别加4滴浓FeCl₃溶液和4滴浓KSCN溶液，观察现象并得出有关结论。

(6)同学丙往FeCl₂和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，不过他注意到，当氯水过量时，红色会褪去，为此，他设计如图装置进行探究。

Y为NaClO溶液，Z为FeCl₃和KSCN的混合溶液。打开分液漏斗，持续缓慢滴入NaClO溶液至过量，他观察到：C中红色变浅，有大量气泡产生，C中还有现象为：___________________；D中的现象为：_______________，F中有气泡。由此推测，KSCN具有______________性。

Answer

搅拌作用；或者稀释氨气，使接触更加充分，转化率高 溶液不再分层 NaOH或者CuSO4、CuCl2或者KMnO4等 NH4SCN + KOHKSCN + H2O + NH3↑ 原样品中KOH过量，会和FeCl3溶液生成Fe(OH)3沉淀 铁除了生成Fe3O4，还有Fe过量，会把Fe3+还原为Fe2+ 0.15 有红褐色沉淀生成 澄清石灰水变浑浊 还原性

【解析】

(I)在三颈烧瓶中NH3与CS2混合加热发生反应：CS2+2NH3NH4SCN+H2S，为使反应物充分接触发生反应，同时避免发生副反应，可不断通入N2，根据CS2是液态有机溶剂，不溶于水，反应产物易溶于水的性质，当液体不再分层时，可判断反应完全，然后通过分液漏斗向三颈烧瓶中滴加KOH溶液，发生反应制取KSCN，反应产生的H2S是有毒气体，可根据H2S是酸性气体、具有强的还原性，金属硫化物的难溶性分析判断试剂X可能的物质；根据Fe3+遇KSCN溶液变为血红色检验，检验时要注意杂质离子的干扰；

(II)(4)铁丝残渣中含有Fe3O4，可能含有Fe，根据它们与酸可能反应产生的物质成分判断溶液中离子的存在；

(5)要证明平衡移动，需使溶液中的Fe3+、SCN-完全反应，然后改变某种离子浓度，根据溶液颜色变化分析判断；

(6)NaClO是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，Fe3+与OH-反应会产生Fe(OH)3沉淀，同时NaClO具有强氧化性，会将SCN-氧化产生SO42-、CO2、N2等物质，据此分析解答。

(1)①向盛有CS2、H2O混合物的三颈烧瓶中缓缓持续通入NH3，并水浴加热发生反应：CS2+2NH3NH4SCN+H2S，为了使反应物充分接触，提高转化率，要持续通入N2；

②CS2是有机溶剂，与水互不相溶，当反应一段时间后，若CS2反应完毕，由于反应产生的物质都易溶解在水中，此时可以观察到三颈烧瓶内的现象是溶液不再分层，此时停止实验；

③发生反应产生的H2S是有毒气体，会造成环境污染，可根据H2S水溶液显酸性，用NaOH等碱性溶液吸收；也可以利用H2S与CuSO4或CuCl2会产生CuS沉淀吸收除去；还可以利用其强的还原性，用具有强氧化性的物质如酸性KMnO4溶液等将其氧化除去，故烧杯内的溶液X是NaOH或CuSO4、CuCl2或者KMnO4等物质；

(2)将KOH溶液与NH4SCN溶液混合加热，发生反应：NH4SCN + KOHKSCN + H2O + NH3↑，得到KSCN溶液；

(3)待冷却后，用胶头滴管吸取少量样品滴入试管中的FeCl3溶液中，并没有观察到明显变红的现象，可能是原样品中加入的KOH过量，与FeCl3溶液发生复分解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，导致未发生3KSCN+ FeCl3Fe(SCN)3+3KCl，因此不能观察到溶液变为红色；

(4)Fe与O2在点燃时发生反应产生Fe3O4，把在充满氧气的集气瓶中燃烧后的铁丝残渣放入试管，加适量盐酸使其溶解，Fe3O4与HCl反应产生FeCl2、FeCl3和H2O，若铁丝残渣中含有未反应的Fe，则FeCl3与Fe反应转化为FeCl2，当溶液中不再含有Fe3+时，再往混合液中滴入少量KSCN溶液就不会变红色；

(5)使5mL 0.05 mol/L FeCl3完全发生反应：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl，根据物质反应关系可知n(KSCN)=3n(FeCl3)，由于加入KSCN溶液的体积与FeCl3溶液的体积相同，也是5 mL，因此KSCN溶液的浓度就是FeCl3的三倍，故c(KSCN)=3×0.05 mol/L=0.15 mol/L；

(6)往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，首先发生反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe2+被氧化产生Fe3+，Fe3+遇SCN-使溶液变成红色，当氯水过量时，SCN-会被过量氯水氧化成（SCN）2逸出，导致溶液的红色褪去；若将溶液Y改为NaClO，由于NaClO是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，烧瓶中的Fe3+与水解产生OH-反应会产生Fe(OH)3红褐色沉淀；同时由于NaClO具有强氧化性，会将SCN-氧化产生SO42-、CO2、N2等物质，气体逸出进入盛有饱和石灰水的装置D中，CO2与Ca(OH)2反应产生CaCO3沉淀，使石灰水变浑浊，因此他观察到：C中红色变浅，有大量气泡产生，C中还产生红褐色沉淀；D中澄清石灰水变浑浊，F中有气泡该气体主要是N2。由此可知KSCN具有强的还原性。