Question

【題目】FeCl3在現代工業生產中應用廣泛。經查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。工業上，向500—600℃的鐵屑中通入氯氣可生產無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫可以生產無水氯化亞鐵。某化學研究性學習小組模擬工業生產流程制備無水FeCl3并對產物做了如下探究實驗，請回答下列問題：

（1）裝置的連接順序為a → （用b、c…h表示）。

（2）i．A中裝置氣密性檢驗方法 。

ii．D中堿石灰的作用是 。

（3）反應結束后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管B中硬質玻璃管的右端。要使沉積得FeCl3進入收集器，需進行的操作是 。

（4）反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油（反應過程中不振蕩），充分反應后，進行如下實驗：

已知紅色褪去的同時有氣體生成，經檢驗為O2。該小組同學對紅色褪去的原因進行探究。

①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無明顯變化；第二份滴加試劑X，溶液出現紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產生白色沉淀。

②另取同物質的量濃度的 FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化。

實驗①說明 ；

實驗②的目的是 ；

得出結論： 。

Answer 1

【答案】（1）g、h→d、e→b、c→f （2分）

（2）i．關閉分液漏斗活塞，將導氣管插入燒杯內水中，用酒精等微熱圓底燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止加熱，冷卻后導管內有水柱形成，說明裝置A不漏氣（1分，或其它合理答法）ii．吸收沒有反應完的氯氣，以防污染空氣（1分）吸收空氣中的水蒸氣，防止生成的FeCl3潮解（1分）

（3）在沉積的FeCl3固體下方加熱（2分）

（4）SCN－發生了反應而不是Fe3+發生反應（2分）排除H2O2分解產生的O2氧化SCN－的可能（2分）H2O2將SCN－氧化成SO42－（2分）

【解析】

試題分析：（1）由題意可知，整套裝置連接順序依次為制備、凈化、干燥、性質、收集產品、干燥兼尾氣處理，洗氣瓶中氣流長進短出，因此應按a→g、h→d、e→b、c→f的順序連接裝置；（2）i．裝置A氣密性檢驗方法較多，常用微熱法、滴液法、外加注射器抽氣法或吹氣法等，如關閉分液漏斗活塞，將導氣管插入燒杯內水中，用酒精等微熱圓底燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止加熱，冷卻后導管內有水柱形成，說明裝置A不漏氣等；ii．堿石灰不僅能吸收多余的氯氣，而且能起干燥的作用，防止空氣中的水蒸氣進入收集器，導致無水氯化鐵潮解；（3）由“無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華”可知，在沉積的FeCl3固體下方加熱，可以使其升華，變成氣體進入收集器；（4）（4）實驗流程圖中加入的試劑X是遇鐵離子變紅的KSCN或NH4SCN，實驗①說明過量的H2O2主要消耗的不是Fe3+，而是氧化SCN－，導致褪色后的溶液中含有Fe3+，但缺少SCN－；實驗②的目的是排除H2O2分解產生的O2氧化SCN－的可能，起到控制變量設計探究實驗方案的作用；由此可知，過量的H2O2將SCN－氧化成SO42－。