Question

已知三氯化铁的熔点为，沸点为，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：

(1)装碱石灰的仪器是_________(填仪器名称)。

(2)装置的连接顺序为____________。

(3)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固体混合物的成分是____________。(填化学式)

②淡黄色溶液中加入试剂X 生成淡红色溶液的离子反应方程式为________。

(4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为。该小组内的同学们对红色褪去的原因提出了三种假设。

假设Ⅰ：还原，使其转变为；

假设Ⅱ：分解生成，氧化试剂X；

假设Ⅲ：_______。(如果表达中遇到试剂X，请写出其化学式)。

并对假设进行了以下实验研究：

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

②另取同浓度的 溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入，无明显变化。实验①说明假设__________不正确；由实验①②得出假设________是正确的。

Answer

球形干燥管 aghdebcf Fe，FeCl3 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 H2O2氧化KSCN I III

【解析】

本实验的目的探究氯气与铁的反应及产物；首先利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，生成的氯气中混有HCl气体，可用饱和食盐水除去，之后用浓硫酸干燥，通入硬质玻璃管中与铁粉反应，产物在收集器中冷凝，三氯化铁易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，所以收集之后需要连接干燥管防止空气中的水蒸气进入。

(1)盛装碱石灰的仪器是球形干燥管；

(2)连接时注意气体的进出顺序，遵循“长进短出”规律，结合分析可知装置的连接顺序为aghdebcf；

(3)①淡黄色溶液中含有Fe3+，加入试剂X后显淡红色，则试剂X应为KSCN溶液，加入过量双氧水后红色变深，说明淡黄色溶液中有Fe2+，被双氧水氧化成Fe3+，所以红色加深，从而也说明固体混合物和过量稀盐酸反应后有Fe2+，则固体混合物中有未反应的铁粉，所以固体混合物的成分为Fe和FeCl3；

②淡黄色溶液中含有Fe3+，试剂X为KSCN溶液，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；

(4)溶液显红色是因为Fe3+和SCN-反应，所以溶液中Fe3+和SCN-消失都会使红色消失，题目已给两种假设，考虑到H2O2也具有氧化性，所以假设Ⅲ为：H2O2氧化KSCN；

②第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中不存在SCN-；第二份滴加KSCN溶液，溶液出现红色，说明溶液中存在Fe3+，则假设I不成立；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有SO，根据元素守恒可知KSCN中S元素被氧化生成SO；另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明不是氧气和KSCN反应，则应是H2O2将KSCN氧化，即假设III成立。