Question

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物進行了如圖1探究：
（1）裝置的連接順序為a→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→f．
（2）硬質(zhì)玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導(dǎo)管連接，原因是

 

．
（4）反應(yīng)一段時間、熄滅酒精燈，冷卻后，將收集器及硬質(zhì)玻璃管中物質(zhì)快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油（反應(yīng)過程中不振蕩），充分反應(yīng)后，進行如圖2實驗：
①試劑X的化學(xué)式為

 

；
②有同學(xué)分析淡黃色溶液中含有Fe²⁺，你認(rèn)為

 

（填“合理’，或“不合理，）；固體產(chǎn)物的成分可能為

 

（填相應(yīng)的字母）；
a．Fe和FeCl₃    b．FeCl₂和FeCl₃    c．Fe、FeCl₂和FeCl₃    d．Fe和FeCl₂
③用離子方程式表示加入新制氯水后溶液紅色加深的原因

 

．
（5）該小組同學(xué)對紅色褪去的原因進行探究．
①提出假設(shè)：
假設(shè)1：溶液中無SCN^-
假設(shè)2：溶液中無Fe³⁺
假設(shè)3：

 

．
②設(shè)計方案：請對所提出的假設(shè)1進行驗證，簡要寫出實驗方案．

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）實驗?zāi)康氖翘骄柯葰馀c鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物，根據(jù)先制取純凈、干燥氯氣、然后讓氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，最后需要完全吸收裝置的順序連接裝置；
（2）鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，會出現(xiàn)棕黃色的鹽；
（3）導(dǎo)管較細，生成的氯化鐵固體容易堵塞導(dǎo)管；
（4）①根據(jù)檢驗鐵離子的常用方法解答；
②根據(jù)加入氯水后混合液紅色加深可知，原固體為鐵和氯化亞鐵的混合物，則淡黃色溶液中含有亞鐵離子；
③氯水具有強氧化性，將亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子濃度增大，溶液紅色加深；
（5）①根據(jù)假設(shè)1、假設(shè)2判斷假設(shè)3的內(nèi)容；
②根據(jù)假設(shè)1的內(nèi)容設(shè)計檢驗方案，寫出檢驗方法．

解答： 解：（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，則制取的氯氣中混有氯化氫，需要用飽和食鹽水除去雜質(zhì)HCl，然后用濃硫酸干燥氯氣，將干燥的氯氣通入盛有鐵粉的大試管中，讓氯氣與鐵反應(yīng)，氯氣有毒，需要用堿石灰吸收，所以裝置連接順序為：a→g→h→d→e→b→c→f，
故答案為：g、h、d、e、b、c；
（2）氯氣能將金屬氧化為最高價，鐵在氯氣中燃燒的產(chǎn)物是氯化鐵，反應(yīng)方程式為：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃，硬質(zhì)玻璃管中有棕黃色的煙生成，
故答案為：有棕黃色的煙生成；
（3）生成的氯化鐵晶體容易堵塞導(dǎo)管，所以硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導(dǎo)管連接，而是直接與收集器連接，
故答案為：防止堵塞；
（4）①該操作的目的是檢驗反應(yīng)產(chǎn)物，可以通過具有鐵離子的方法完成，所以加入的試劑X為硫氰化鉀溶液，
故答案為：KSCN；
②根據(jù)圖2可知，先加入硫氰化鉀溶液后溶液變紅，加入氯水后紅色加深，則原固體混合物為Fe和氯化鐵，鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，則淡黃色溶液中含有Fe²⁺，即該分析合理，固體混合物可能為Fe和FeCl₃，
故答案為：合理；a；
③氯水將亞鐵離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液中鐵離子濃度增大，根據(jù)反應(yīng)Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃可知，生成的硫氰化鐵濃度最大，所以溶液紅色加深，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）①假設(shè)1：溶液中無SCN^-假設(shè)2：溶液中無Fe³⁺，則假設(shè)3為：溶液中同時無Fe³⁺和SCN^-，
故答案為：溶液中同時無Fe³⁺和SCN^-；
②假設(shè)1為“溶液中無SCN^-”，可以向溶液中滴入硫氰化鉀溶液，如果溶液變紅，則說明假設(shè)1成立，操作方法為：取少量褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則假設(shè)1成立，
故答案為：取少量褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則假設(shè)1成立．

點評：本題通過探究氯氣與鐵反應(yīng)，考查了物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計方法，題目難度稍大，注意掌握氯氣與鐵反應(yīng)的現(xiàn)象、反應(yīng)原理，明確物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計原則，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/div>