Question

【题目】已知三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃，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）装置的连接顺序为a→_____________________。

（2）饱和食盐水的作用是________。

（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_________________。

（4）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

【答案】g→h→ d→e→b→c→f 除去氯气中的氯化氢气体 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3 H2O2将Fe2＋氧化Fe3＋ (Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，从而增大Fe3＋浓度，溶液颜色加深) SCN－发生了反应而不是Fe3＋发生反应 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能 H2O2将SCN－氧化成SO42-

【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）饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解；

（3）①根据Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色；

②Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+，从而增大Fe3+浓度；

（4）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-。

（1）由于盐酸易挥发，生成的氯气中还有氯化氢，所以利用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢。又因为三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，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，所以再遇铁反应之前还需要干燥，且还需要防止空气中的水蒸气进入，同时还需要尾气处理，则正确的连接顺序是a→g→h→ d→e→b→c→f；

（2）根据以上分析可知饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢气体；

（3）①淡黄色溶液中还有铁离子，加入X后显淡红色，这说明X是KSCN溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3；

②反应中铁过量遇氯化铁反应生成氯化亚铁，即溶液中还有氯化亚铁，加入双氧水可以把亚铁离子氧化为铁离子，因此红色加深，所以淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是H2O2将Fe2＋氧化Fe3＋ (Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，从而增大Fe3＋浓度，溶液颜色加深)；

（4）取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中不存在KSCN溶液；第二份滴加试剂X，溶液出现红色，这说明溶液中存在铁离子；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，这说明溶液中有硫酸根，所以根据实验①可知SCN－发生了反应而不是Fe3+发生反应；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，这说明红色褪去不是氧气氧化导致的，即实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能；综合以上分析可知溶液褪色的原因是H2O2将SCN－氧化成SO42－。