Question

【題目】甲同學進行了FeCl2溶液的配制、濃度的測定以及Fe2+還原性的實驗，并針對異常現象進行探究。

步驟一：制取FeCl2甲同學準備用兩種方案制取。

方案1：按下圖裝置用H2還原無水FeCl3制取。

E中盛放的試劑是____________；D中反應的化學方程式為____________。此方案有個明顯的缺陷是___________________________。

方案2：由0.1 molL-1 FeCl3溶液制取FeCl2溶液，你認為其操作應該是____________ 。

步驟二：測定方案2所配FeCl2溶液的物質的量濃度。用重鉻酸鉀法（一種氧化還原滴定法）可達到目的。若需配制濃度為0.01000 mol·L－1的K2Cr2O7標準溶液480 mL，實驗中用到的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯，還缺少_______________，

本實驗滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是____________(填編號)。

下列錯誤的操作使測定的FeCl2 溶液濃度偏小的是______________。

A．若在配制K2Cr2O7標準溶液定容時采取俯視姿勢

B．若滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失。

C．錐形瓶洗凈后未干燥

步驟三：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液，無現象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物質的量濃度約為1.5 mol·L-1、pH約為5），觀察到溶液變紅，大約10秒左右紅色褪去，有氣體生成（經檢驗為O2）。

甲同學探究“步驟三”中溶液褪色的原因：

實驗I．取褪色后溶液兩份，一份滴加FeCl3溶液無現象；另一份滴加KSCN溶液出現紅色；

實驗II．取褪色后溶液，滴加鹽酸和BaCl2溶液，產生白色沉淀，并測得生成了兩種可直接排放到空氣中的氣體。

實驗III．向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液，變紅，通入O2，無明顯變化。

①實驗I說明溶液紅色褪去是因為SCN－發生了反應而不是Fe3＋發生反應。

②實驗III的目的是_____________________。

得出結論：溶液褪色的原因是酸性條件下H2O2將SCN-氧化成SO42－和相關氣體。寫出該反應的離子方程式_______________________。

Answer 1

【答案】 堿石灰（NaOH或CaO或其它堿性固體干燥劑） H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl 沒有處理尾氣H2 向0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加足量鐵粉振蕩，靜置后取上層清液。 500 mL容量瓶、膠頭滴管 A A 排除H2O2分解產生的O2氧化SCN-的可能。 2SCN—+ 11H2O2 == 2SO42－+ 2H＋+2 CO2 ↑+ N2↑+10 H2O

【解析】步驟一：方案1：按如圖中裝置可知，用H2還原無水FeCl3制取無水FeCl2，A裝置一般用鋅和稀鹽酸制備H2，B裝置用來除去氫氣中的氯化氫，C裝置用來干燥氫氣，可以裝置堿石灰，E裝置中也要裝置堿石灰，吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水份進入D裝置，D裝置中用氫氣與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，所以E中盛放的試劑是 堿石灰，D中反應的化學方程式為 H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl，根據裝置圖可知，此方案有個明顯的缺陷是沒有處理尾氣H2；

方案2：由FeCl3溶液制取FeCl2溶液，可以在氯化鐵溶液中加入足量鐵粉，其操作為向0.1 molL-1 FeCl3溶液中加足量鐵粉振蕩，靜置后取上層清液；

步驟二：根據配制一定物質的量濃度溶液的操作步驟可知，配制溶液是需要500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯等，在操作滴定管時應用左手握住活塞，手指在另上側擰開活塞，故選 A；在氧化還原滴定中：A．若在配制K2Cr2O7標準溶液定容時采取俯視姿勢，會使標準液的濃度偏高，導致消耗的標準液的體積偏小，會使測定的FeCl2溶液濃度偏小，正確；B．若滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，使標準液的體積偏大，會使測定的FeCl2溶液濃度偏大，B錯誤；C．錐形瓶洗凈后未干燥，對實驗沒有影響，C錯誤，答案選A；

步驟三：根據實驗步驟可知，實驗III的目的是排除H2O2分解產生的O2氧化SCN-的可能，在酸性條件下H2O2將SCN-氧化成SO42-和氮氣，同時有二氧化碳生成，反應的離子方程式為2SCN－+ 11H2O2＝2SO42－+ 2H＋+2 CO2 ↑+ N2↑+10 H2O。