Question

【题目】某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究：

（1） 装置的连接顺序为a→_____→____→____→____→b→c→f。

（2） 硬质玻璃管中可观察到的现象是___________________；硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，原因是____________________；反应一段时间、熄灭酒精灯，冷却后，将收集器及硬质玻璃管中物质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：

（3） 试剂Ｘ的化学式为___________；有同学分析淡黄色溶液中含有Fe2+，你认为_______(填“合理”或“不合理”)；固体产物的成分可能为__________(填相应的字母)；

A Fe和FeCl3 B FeCl2和FeCl3 C Fe、FeCl2和FeCl3 D Fe和FeCl2

（4） 加入少许植物油的作用是___________________，用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因_______________________________。

（5） 某小组同学实验时在加入新制氯水后，并未得到深红色溶液，请帮助他们分析原因________，请设计实验对你所分析的原因进行验证，简要写出实验方案___________

（6）Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，实验室通常用NaOH溶液来吸收Cl2，以减少环境污染。若实验时需要450mL 4mol／L的NaOH溶液，则配制时，需要用托盘天平称取NaOH的质量为_______g，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有_________。配制该溶液时，下列操作会使溶液浓度偏高的是___________。（填字母）

A 称量固体时动作缓慢 B 容量瓶未干燥立即用来配制溶液

C NaOH固体溶解后立刻转移 D 在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线

E 定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线

Answer 1

【答案】g h d e 有棕黄色的烟生成 防止堵塞 KSCN（或NH4SCN）溶液 合理 A 隔绝空气，防止Fe2＋被氧化 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)3 新制氯水将SCN-氧化 取少量褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴KSCN（或NH4SCN）溶液，若溶液变红，则原因分析成立 80.0 500mL容量瓶、烧杯 CD

【解析】

（1）排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理；

（2）Fe在氯气中燃烧生成棕黄色烟，导气管口较细，易堵塞；

（3）Fe3+用KSCN溶液检验，Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色；Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成FeCl2；

（4）Fe2+不稳定而易被氧化；Fe2+被氯气氧化生成Fe3+，从而增大Fe3+浓度；

（5）Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，氯水具有强氧化性，能氧化还原性物质，如果Fe3+和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深红色溶液，说明溶液中硫氰化铁浓度未变大；

（6）根据配制一定物质的量浓度的溶液操作过程分析。

（1）浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f，

故答案为：g；h；d；e；

（2）Fe在氯气中燃烧生成棕黄色烟，所以看到的现象是有棕黄色烟生成；棕黄色烟冷却易生成固体，导气管口较细，易堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，

故答案为：有棕黄色烟生成；防止堵塞；

（3）Fe3+用KSCN溶液检验，Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，所以试剂X为KSCN溶液；固体和氯气反应时可能没有完全反应，导致Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2，所以分析合理，固体中成分为Fe和FeCl3，

故答案为：KSCN；合理；A；

（4）Fe2+不稳定，易被空气中氧气氧化，所以植物油的作用是隔绝空气防止Fe2+被氧化；Fe2+被氯气氧化生成Fe3+，从而增大Fe3+浓度，Fe3+、SCN-反应生成Fe（SCN）3，从而增大络合物浓度，溶液颜色加深，涉及的反应方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，

故答案为：隔绝空气，防止Fe2+被氧化； 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；

（5）Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，氯水具有强氧化性，能氧化还原性物质，如果Fe3+和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深红色溶液，说明溶液中硫氰化铁浓度未变大，则可能原因是新制氯水将SCN-氧化；其检验方法是：取少许褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则原因分析成立，

故答案为：新制氯水将SCN-氧化；取少许褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则原因分析成立；

（6）实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500mL容量瓶中配制，配制溶液需要天平称量固体质量，精确到0.1g，依据m=nM计算需要的氢氧化钠溶质的质量=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g，若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500mL容量瓶中配制，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还含有烧杯和500mL容量瓶，

A．称量固体时动作缓慢，可能导致氢氧化钠吸收水蒸气和空气中的二氧化碳，导致溶质减小，测定结果偏低，故A错误；

B．最后配制溶液需要加入水定容，容量瓶未干燥立即用来配制溶液对配制溶液的结果无影响，故B错误；

C．NaOH固体溶解后溶液温度升高，立刻转移溶液温度升高，常温下液面未达到刻度，溶液浓度增大，故C正确；

D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线，定容未达到刻度，溶液浓度增大，故D正确；

E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线，水加入超出刻度线，溶液浓度减小，故E错误；

故选CD。