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） 硬質玻璃管中可觀察到的現象是___________________；硬質玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，原因是____________________；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：

（3） 試劑Ｘ的化學式為___________；有同學分析淡黃色溶液中含有Fe2+，你認為_______(填“合理”或“不合理”)；固體產物的成分可能為__________(填相應的字母)；

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___________________，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） 某小組同學實驗時在加入新制氯水后，并未得到深紅色溶液，請幫助他們分析原因________，請設計實驗對你所分析的原因進行驗證，簡要寫出實驗方案___________

（6）Cl2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，實驗室通常用NaOH溶液來吸收Cl2，以減少環境污染。若實驗時需要450mL 4mol／L的NaOH溶液，則配制時，需要用托盤天平稱取NaOH的質量為_______g，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還必須有_________。配制該溶液時，下列操作會使溶液濃度偏高的是___________。（填字母）

A 稱量固體時動作緩慢 B 容量瓶未干燥立即用來配制溶液

C NaOH固體溶解后立刻轉移 D 在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線

E 定容后搖勻，發現液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線

Answer 1

【答案】g h d e 有棕黃色的煙生成 防止堵塞 KSCN（或NH4SCN）溶液 合理 A 隔絕空氣，防止Fe2＋被氧化 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)3 新制氯水將SCN-氧化 取少量褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN（或NH4SCN）溶液，若溶液變紅，則原因分析成立 80.0 500mL容量瓶、燒杯 CD

【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黃色煙，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）Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強氧化性，能氧化還原性物質，如果Fe3+和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深紅色溶液，說明溶液中硫氰化鐵濃度未變大；

（6）根據配制一定物質的量濃度的溶液操作過程分析。

（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，

故答案為：g；h；d；e；

（2）Fe在氯氣中燃燒生成棕黃色煙，所以看到的現象是有棕黃色煙生成；棕黃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，

故答案為：有棕黃色煙生成；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，所以分析合理，固體中成分為Fe和FeCl3，

故答案為：KSCN；合理；A；

（4）Fe2+不穩定，易被空氣中氧氣氧化，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Fe3+，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，涉及的反應方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，

故答案為：隔絕空氣，防止Fe2+被氧化； 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；

（5）Fe3+和KSCN反應生成絡合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，氯水具有強氧化性，能氧化還原性物質，如果Fe3+和KSCN混合溶液中加入氯水后未得到深紅色溶液，說明溶液中硫氰化鐵濃度未變大，則可能原因是新制氯水將SCN-氧化；其檢驗方法是：取少許褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則原因分析成立，

故答案為：新制氯水將SCN-氧化；取少許褪色后的溶液于試管中，再滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則原因分析成立；

（6）實驗時需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500mL容量瓶中配制，配制溶液需要天平稱量固體質量，精確到0.1g，依據m=nM計算需要的氫氧化鈉溶質的質量=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g，若實驗時需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500mL容量瓶中配制，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還含有燒杯和500mL容量瓶，

A．稱量固體時動作緩慢，可能導致氫氧化鈉吸收水蒸氣和空氣中的二氧化碳，導致溶質減小，測定結果偏低，故A錯誤；

B．最后配制溶液需要加入水定容，容量瓶未干燥立即用來配制溶液對配制溶液的結果無影響，故B錯誤；

C．NaOH固體溶解后溶液溫度升高，立刻轉移溶液溫度升高，常溫下液面未達到刻度，溶液濃度增大，故C正確；

D．在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線，定容未達到刻度，溶液濃度增大，故D正確；

E．定容后搖勻，發現液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線，水加入超出刻度線，溶液濃度減小，故E錯誤；

故選CD。