题目内容

【题目】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 硬质玻璃管中可观察到的现象是___________________;硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,原因是____________________;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:

3 试剂X的化学式为___________;有同学分析淡黄色溶液中含有Fe2+,你认为_______(合理不合理”);固体产物的成分可能为__________(填相应的字母)

A FeFeCl3 B FeCl2FeCl3 C FeFeCl2FeCl3 D FeFeCl2

4 加入少许植物油的作用是___________________,用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因_______________________________

5 某小组同学实验时在加入新制氯水后,并未得到深红色溶液,请帮助他们分析原因________,请设计实验对你所分析的原因进行验证,简要写出实验方案___________

6Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体,实验室通常用NaOH溶液来吸收Cl2,以减少环境污染。若实验时需要450mL 4molLNaOH溶液,则配制时,需要用托盘天平称取NaOH的质量为_______g,所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外,还必须有_________。配制该溶液时,下列操作会使溶液浓度偏高的是___________。(填字母)

A 称量固体时动作缓慢 B 容量瓶未干燥立即用来配制溶液

C NaOH固体溶解后立刻转移 D 在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线

E 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线

【答案】g h d e 有棕黄色的烟生成 防止堵塞 KSCN(或NH4SCN)溶液 合理 A 隔绝空气,防止Fe2被氧化 2Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe(SCN)3 新制氯水将SCN-氧化 取少量褪色后的溶液于试管中,再滴加几滴KSCN(或NH4SCN)溶液,若溶液变红,则原因分析成立 80.0 500mL容量瓶、烧杯 CD

【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;

2Fe在氯气中燃烧生成棕黄色烟,导气管口较细,易堵塞;

3Fe3+KSCN溶液检验,Fe3+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

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

5Fe3+KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,氯水具有强氧化性,能氧化还原性物质,如果Fe3+KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深红色溶液,说明溶液中硫氰化铁浓度未变大;

6)根据配制一定物质的量浓度的溶液操作过程分析。

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

故答案为:ghde

2Fe在氯气中燃烧生成棕黄色烟,所以看到的现象是有棕黄色烟生成;棕黄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,

故答案为:有棕黄色烟生成;防止堵塞;

3Fe3+KSCN溶液检验,Fe3+KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,所以试剂XKSCN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,所以分析合理,固体中成分为FeFeCl3

故答案为:KSCN;合理;A

4Fe2+不稳定,易被空气中氧气氧化,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Fe3+,从而增大Fe3+浓度,Fe3+SCN-反应生成FeSCN3,从而增大络合物浓度,溶液颜色加深,涉及的反应方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=FeSCN3

故答案为:隔绝空气,防止Fe2+被氧化; 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=FeSCN3

5Fe3+KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,氯水具有强氧化性,能氧化还原性物质,如果Fe3+KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深红色溶液,说明溶液中硫氰化铁浓度未变大,则可能原因是新制氯水将SCN-氧化;其检验方法是:取少许褪色后的溶液于试管中,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则原因分析成立,

故答案为:新制氯水将SCN-氧化;取少许褪色后的溶液于试管中,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则原因分析成立;

6)实验时需要450mL 4mol/LNaOH溶液,需要取用500mL容量瓶中配制,配制溶液需要天平称量固体质量,精确到0.1g,依据m=nM计算需要的氢氧化钠溶质的质量=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g,若实验时需要450mL 4mol/LNaOH溶液,需要取用500mL容量瓶中配制,所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外,还含有烧杯和500mL容量瓶,

A.称量固体时动作缓慢,可能导致氢氧化钠吸收水蒸气和空气中的二氧化碳,导致溶质减小,测定结果偏低,故A错误;

B.最后配制溶液需要加入水定容,容量瓶未干燥立即用来配制溶液对配制溶液的结果无影响,故B错误;

CNaOH固体溶解后溶液温度升高,立刻转移溶液温度升高,常温下液面未达到刻度,溶液浓度增大,故C正确;

D.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线,定容未达到刻度,溶液浓度增大,故D正确;

E.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,水加入超出刻度线,溶液浓度减小,故E错误;

故选CD

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