Question

【题目】已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：

（1）装碱石灰的仪器是____________（填仪器名称），碱石灰的作用______________________。

（2）装置的连接顺序为_________________________。

（3）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移

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：

①固体混合物的成分是_____________________。（填化学式）

②淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_______________________________。

（4）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组内的同学们对红色褪去的原因提出了三种假设。

假设I：H2O2还原Fe3+，使其转变为Fe2+；

假设Ⅱ：H2O2分解生成O2，O2氧化试剂X；

假设Ⅲ：__________________________________。（如果表达中遇到试剂X，请写出其化学式）。

并对假设进行了以下实验研究：

①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。

②另取同浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。 实验①说明假设__________不正确； 实验②的目的是_______________；由实验①②得出假设________是正确的。

Answer 1

【答案】 干燥管 吸收未反应完的氯气防止污染环境，防止空气中的水蒸汽进入收集器中使氯化铁潮解 aghdebcf Fe FeCl3 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 H2O2氧化KSCN Ⅰ 证明假设Ⅱ不成立 Ⅲ

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）装碱石灰的仪器为干燥管或球形干燥管，根据实验目的，首先制备氯气，制备的氯气中含有HCl和水蒸气，HCl和水蒸气影响后续实验，因此必须除去，即a→g→h→d→e，得到纯净的氯气，与铁粉反应，即e→b→c，因为氯气有毒，且FeCl3易潮解，因此c→f，因此碱石灰的作用是除去未反应的氯气，以及防止空气中水蒸气进入收集器；（2）根据（1）的分析，连接顺序是aghdebcf；（3）①固体混合物中加入过量的盐酸，出现淡黄色溶液，加入试剂X，出现淡红色溶液，试剂X为KSCN，说明固体混合物中含有FeCl3，加入过量H2O2，出现深红色溶液，推出溶液中Fe3＋浓度增大，即固体混合物中含有Fe，因此固体混合物成分是Fe和FeCl3；②试剂X为KSCN，加入KSCN溶液后，生成淡红色溶液，说明溶液中有Fe3＋，发生的离子反应为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 ；（4）过氧化氢具有强氧化性，可能氧化了KSCN；第一份溶液滴加FeCl3溶液，溶液不变红，说明溶液中无KSCN，第二份滴加试剂KSCN，溶液出现红色，说明溶液中含有Fe3＋，因此说明假设I不正确；实验②的目的是证明假设II不成立；由上述分析，说明实验III正确。