Question

FeCl₃在现代工业生产中应用广泛。经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。工业上，向500—600℃的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃并对产物做了如下探究实验，请回答下列问题：

（1）装置的连接顺序为a →            （用b、c…h表示）。

（2）i．A中装置气密性检验方法                         。

ii．D中碱石灰的作用是                                  。

（3）反应结束后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端。要使沉积得FeCl₃进入收集器，需进行的操作是                          。

（4）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：

已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O₂。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。

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另取同物质的量浓度的 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                                   ；

实验②的目的是                               ；

得出结论：                                   。

Answer

（1）g、h→d、e→b、c→f （2分）

（2）i．关闭分液漏斗活塞，将导气管插入烧杯内水中，用酒精等微热圆底烧瓶，若导管末端产生气泡，停止加热，冷却后导管内有水柱形成，说明装置A不漏气（1分，或其它合理答法）ii．吸收没有反应完的氯气，以防污染空气（1分）吸收空气中的水蒸气，防止生成的FeCl3潮解（1分）

（3）在沉积的FeCl3固体下方加热（2分）

（4）SCN－发生了反应而不是Fe3+发生反应（2分）排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能（2分）H2O2将SCN－氧化成SO42－（2分）

【解析】

试题分析：（1）由题意可知，整套装置连接顺序依次为制备、净化、干燥、性质、收集产品、干燥兼尾气处理，洗气瓶中气流长进短出，因此应按a→g、h→d、e→b、c→f的顺序连接装置；（2）i．装置A气密性检验方法较多，常用微热法、滴液法、外加注射器抽气法或吹气法等，如关闭分液漏斗活塞，将导气管插入烧杯内水中，用酒精等微热圆底烧瓶，若导管末端产生气泡，停止加热，冷却后导管内有水柱形成，说明装置A不漏气等；ii．碱石灰不仅能吸收多余的氯气，而且能起干燥的作用，防止空气中的水蒸气进入收集器，导致无水氯化铁潮解；（3）由“无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华”可知，在沉积的FeCl3固体下方加热，可以使其升华，变成气体进入收集器；（4）（4）实验流程图中加入的试剂X是遇铁离子变红的KSCN或NH4SCN，实验①说明过量的H2O2主要消耗的不是Fe3+，而是氧化SCN－，导致褪色后的溶液中含有Fe3+，但缺少SCN－；实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能，起到控制变量设计探究实验方案的作用；由此可知，过量的H2O2将SCN－氧化成SO42－。

【考点定位】本题主要考查无水FeCl3的制备、物质反应原理的实验探究方案的设计等知识

【名师点晴】化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，既有常见仪器的名称，又有仪器的组装；另外，该题还给出了限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，说明装置中某些仪器的作用，指出实验中必须注意的某些问题，将中学基本实验仪器名称与组装，Cl2的制备、除杂、性质、尾气处理等基本实验操作，试剂的选择与装置的作用，图像的分析与判断等联系起来，考查了学生对中学化学实验基本操作技能掌握的情况，主要考查了学生的观察能力与分析综合及评价的能力，符合教学大纲的要求。