Question

【題目】已知三氯化鐵的熔點為306℃，沸點為315℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物做了如下探究實驗：

（1）裝堿石灰的儀器是____________（填儀器名稱），堿石灰的作用______________________。

（2）裝置的連接順序為_________________________。

（3）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：

①固體混合物的成分是_____________________。（填化學式）

②淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子反應方程式為_______________________________。

（4）已知紅色褪去的同時有氣體生成，經檢驗為O2。該小組內的同學們對紅色褪去的原因提出了三種假設。

假設I：H2O2還原Fe3+，使其轉變為Fe2+；

假設Ⅱ：H2O2分解生成O2，O2氧化試劑X；

假設Ⅲ：__________________________________。（如果表達中遇到試劑X，請寫出其化學式）。

并對假設進行了以下實驗研究：

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說明假設__________不正確； 實驗②的目的是_______________；由實驗①②得出假設________是正確的。

Answer 1

【答案】 干燥管 吸收未反應完的氯氣防止污染環境，防止空氣中的水蒸汽進入收集器中使氯化鐵潮解 aghdebcf Fe FeCl3 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 H2O2氧化KSCN Ⅰ 證明假設Ⅱ不成立 Ⅲ

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）裝堿石灰的儀器為干燥管或球形干燥管，根據實驗目的，首先制備氯氣，制備的氯氣中含有HCl和水蒸氣，HCl和水蒸氣影響后續實驗，因此必須除去，即a→g→h→d→e，得到純凈的氯氣，與鐵粉反應，即e→b→c，因為氯氣有毒，且FeCl3易潮解，因此c→f，因此堿石灰的作用是除去未反應的氯氣，以及防止空氣中水蒸氣進入收集器；（2）根據（1）的分析，連接順序是aghdebcf；（3）①固體混合物中加入過量的鹽酸，出現淡黃色溶液，加入試劑X，出現淡紅色溶液，試劑X為KSCN，說明固體混合物中含有FeCl3，加入過量H2O2，出現深紅色溶液，推出溶液中Fe3＋濃度增大，即固體混合物中含有Fe，因此固體混合物成分是Fe和FeCl3；②試劑X為KSCN，加入KSCN溶液后，生成淡紅色溶液，說明溶液中有Fe3＋，發生的離子反應為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 ；（4）過氧化氫具有強氧化性，可能氧化了KSCN；第一份溶液滴加FeCl3溶液，溶液不變紅，說明溶液中無KSCN，第二份滴加試劑KSCN，溶液出現紅色，說明溶液中含有Fe3＋，因此說明假設I不正確；實驗②的目的是證明假設II不成立；由上述分析，說明實驗III正確。