Question

Ⅰ．同学甲选用下图所示仪器制备少量无水FeCl₃，仪器连接顺序正确的是：
a→e→d→

c

→

b

→

h

→

j

→

g

．

Ⅱ．同学乙善于利用类比的方法学习，他根据已知资料：硝酸能把铁氧化成Fe（NO₃）₃，但当铁过量时，产物是Fe（NO₃）₂．提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当C1₂足量时生成FeCl₃，当铁粉过量时产物是FeCl₂．为验证该观点是否正确，他将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl₂中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
（1）提出假设：A是FeCl₃；B是FeCl₂．
（2）设计实验方案：分别取A、B的溶液均进行以下实验．请填写下表中的相应空格．

实验方法	实验现象	结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液	溶液变红色	固体物质中含有FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液	KMnO4溶液颜色无明显变化	固体物质中不含 FeCl2

（3）根据上述实验结论，写出Cl₂与铁粉加热时发生反应的化学方程式：

2Fe+3Cl₂

点燃  .

2FeCl₃

；
（4）实际应用：FeCl₃溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，腐蚀后的废液中含有FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂，同学们设计了从废液中回收Cu的方案：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤．在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反后，再过滤即得到铜．该方案涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：

Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺

；请写出该方案涉及的反应的离子方程式：

2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑

．

Answer 1

分析：I．制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，除去氯化氢气体用饱和食盐水，除去水蒸气用浓硫酸，应先除氯化氢，后干燥，最后吸收尾气中未反应的氯气，防止污染空气；
II．（2）铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁，亚铁离子具有还原性能被酸性高锰酸钾氧化；
（3）在点燃条件下，氯气和铁反应生成氯化铁；
（4）在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性．

解答：解：I．制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，用食盐水除去氯化氢，有水蒸气不能制得氯化铁，除去水蒸气用浓硫酸，应先除去水蒸气干燥氯气，干燥的氯气通入玻璃管中和铁反应生成无水氯化铁，最后吸收尾气中未反应的氯气，防止污染空气，洗气装置导气管长进短处，导气管口连接顺序为：c b h j g，故答案为：c；b；h；j；g；
Ⅱ．（2）铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁，分别向A、B溶液中加KSCN溶液，溶液中含有氯化铁，铁离子和硫氰化钾反应反应而使溶液呈血红色，亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，如果向分别向KMnO₄溶液中加入适量A、B溶液，KMnO₄溶液颜色无明显变化，说明不含氯化亚铁，
故答案为：溶液变红色；FeCl₂；
（3）在点燃条件下，铁在氯气中燃烧生成氯化铁，反应方程式为：2Fe+3Cl₂

点燃  .

2FeCl₃，
故答案为：2Fe+3Cl₂

点燃  .

2FeCl₃；
（4）在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，
铁和铁离子反应生成亚铁离子，反应方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，铜离子和铁反应方程式为：Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，铁离子和铜的反应方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，铁和氢离子反应方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，所以四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，
故答案为：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

点评：本题考查了制备实验方案的设计，明确物质的性质是解本题关键，知道氧化性强弱的判断方法，亚铁离子和铁离子的检验是常考查点，难度中等．