Question

【題目】某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物進行了如下探究:

（1）裝置的連接順序為a→_____→______→_____→_____→b→c→f。________

（2）硬質玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，這樣做的優點是________________。

（3）反應一段時間，熄滅酒精燈，冷卻后，將收集器及硬質玻璃管中的物質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:

試劑X中溶質的化學式為____________；固體產物的成分可能為_____(填字母)。

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

（4）加入少許植物油的作用是____________，加入新制氯水后溶液紅色加深的原因：___________(用離子方程式表示)。

（5）現有一含FeCl2和FeCl3混合物的樣品，用離子交換法測得n(Fe)：n(Cl)=1：2.1，則該樣品中FeCl3的物質的量分數為______。（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】g，h，d，e 防止堵塞 KSCN(或NH4SCN) A 隔絕空氣，防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1- 0.10或10%

【解析】

(1)排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理；
(2)Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，冷卻易生成固體，導氣管口較細，易堵塞；
(3) Fe3+用KSCN溶液檢驗，Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色；Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應生成FeCl2；
(4) Fe2+不穩定而易被氧化；Fe2+被氯氣氧化生成Fe3+，從而增大Fe3+濃度；
(5) 依據元素守恒計算氯化亞鐵和氯化鐵物質的量之比，進一步計算氯化鐵質量分數。

(1)濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而吸收氯氣、飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，裝置排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理，所以裝置連接順序為a→g→h→d→e→b→c→f，

因此，本題正確答案是：g，h，d，e；
(2)Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，冷卻易生成固體，導氣管口較細，易堵塞，所以硬質玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，
因此，本題正確答案是：防止堵塞；
(3) Fe3+用KSCN溶液檢驗，Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，所以試劑X為KSCN溶液；固體和氯氣反應時可能沒有完全反應，導致Fe和稀鹽酸、氯化鐵反應生成氯化亞鐵，Fe和稀鹽酸反應生成FeCl2，固體中成分為Fe和FeCl3，A選項正確，
因此，本題正確答案是：KSCN；A；
(4) Fe2+不穩定而易被氧化，所以植物油的作用是隔絕空氣防止Fe2+被氧化；Fe2+被氯氣氧化生成Fe2+，從而增大Fe3+濃度，Fe3+、SCN-反應生成Fe(SCN)3，從而增大絡合物濃度，溶液顏色加深，離子方程式為2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1- ，

因此，本題正確答案是：隔絕空氣，防止Fe2+被氧化；2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1- ；

(5) FeCl2和FeCl3的混合物的樣品中FeCl2物質的量為x，FeCl3的物質的量為y，則（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，則氯化鐵物質的量分數=×100%=10%；

因此，本題正確答案是： 10%或0.10。