Question

17．為驗(yàn)證氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小組用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器和A中的加熱裝置已略，氣密性已經(jīng)檢驗(yàn)完畢）實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖：

Ⅰ．打開(kāi)彈簧夾K₁～K₄，通入一段時(shí)間N₂，再將T型導(dǎo)管插入B中，繼續(xù)通入N₂，然后關(guān)閉K₁、K₃、K₄．
Ⅱ．打開(kāi)活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱．
Ⅲ．當(dāng)B中溶液變黃時(shí)，停止加熱，夾緊彈簧夾K₂．
Ⅳ．打開(kāi)活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗(yàn)其中的陽(yáng)離子．
Ⅴ．打開(kāi)彈簧夾K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K₃．
Ⅵ．更新試管D，重復(fù)過(guò)程Ⅳ，檢驗(yàn)B溶液中的離子．
（1）過(guò)程Ⅰ的目的是排出裝置中的氧氣．
（2）棉花中浸潤(rùn)的溶液為氫氧化鈉溶液．作用是吸收Cl₂、SO₂，防止污染空氣
（3）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）導(dǎo)致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應(yīng)是2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．用KSCN（寫(xiě)試劑化學(xué)式）檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物，現(xiàn)象是溶液變紅．
（5）能說(shuō)明氧化性Fe³⁺＞SO₂的離子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（6）甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是乙丙（填“甲”“乙”“丙”）．

	過(guò)程ⅣB溶液中含有的離子	過(guò)程ⅥB溶液中含有的離子
甲	有Fe3+無(wú)Fe2+	有SO42-
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+無(wú)Fe2+	有Fe2+

Answer 1

分析 A裝置為制取氯氣的裝置，B裝置為氯氣氧化亞鐵離子的裝置，B中盛放氯化亞鐵溶液，C裝置制備二氧化硫．
（1）裝置中存在氧氣，會(huì)氧化亞鐵離子，在溶液中可以氧化二氧化碳；
（2）Cl₂、SO₂有毒污染空氣，應(yīng)有尾氣處理；
（3）濃鹽酸與二氧化錳再加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水；
（4）當(dāng)B中溶液變黃時(shí)即氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵離子，用KSCN溶液檢驗(yàn)；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于還原劑的氧化性結(jié)合三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫生成二價(jià)鐵和硫酸根書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（6）氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，也強(qiáng)于還原劑的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說(shuō)明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，且沒(méi)有Cl₂剩余，后有SO₄^2-能說(shuō)明Fe³⁺氧化性強(qiáng)于SO₂；丙．B中存在Fe³⁺，說(shuō)明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂還原．

解答 解：（1）裝置中存在氧氣，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，故先排盡裝置中的空氣，
故答案為：排出裝置中的氧氣；
（2）Cl₂、SO₂有毒污染空氣，應(yīng)有尾氣處理，裝置中的棉花需要浸潤(rùn)強(qiáng)堿溶液吸收Cl₂、SO₂，防止污染空氣；
故答案為：氫氧化鈉溶液；吸收Cl₂、SO₂，防止污染空氣；
（3）A中發(fā)生反應(yīng)為制備氯氣，反應(yīng)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）當(dāng)B中溶液變黃時(shí)即氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵離子，離子方程式為：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，用KSCN溶液檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，現(xiàn)象是溶液變紅；
故答案為：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；KSCN；溶液變紅；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于還原劑的氧化性，則能說(shuō)明氧化性Fe³⁺＞SO₂的離子方程式是三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫生成二價(jià)鐵和硫酸根，則離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（6）理論依據(jù)是氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，也強(qiáng)于還原劑的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂，故錯(cuò)誤；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說(shuō)明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，且沒(méi)有Cl₂剩余，故后有SO₄^2-能說(shuō)明Fe³⁺氧化性強(qiáng)于SO₂，故正確；
丙．B中存在Fe³⁺，說(shuō)明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂還原，故正確；
故選：乙丙．

點(diǎn)評(píng) 本題是綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)題，考查實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟、操作目的、原理、微粒的檢驗(yàn)及分析等有關(guān)問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析推理、思維縝密等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度較大．