Question

17．某研究性學習小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應可制取Cl₂，化學方程式為：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，他們設計了如下實驗用于制取Cl₂并驗證其某些性質(zhì)．
請回答：
（1）該實驗中A部分的裝置是②（填寫裝置的序號）．

（2）若要證明B中Na₂SO₃溶液已被氧化，所需要的化學試劑為BaCl₂溶液、稀鹽酸；
（3）實驗進行了一段時間后，他們要探究C中FeSO₄溶液被氧化的程度，設計了以下的方案，請?zhí)顚懫渲械目瞻祝?table class="edittable"> 實驗目的 操作與結(jié)論 ①FeSO₄溶液完全未被氧化 實驗①取少許溶液于試管中，滴入數(shù)滴KSCN溶液，若溶液不變色（選填“不變色”或“變紅色”），說明溶液完全未被氧化． ②FeSO₄部分被氧化 ②實驗②：取少許溶液于試管中，滴入數(shù)滴酸性KMnO₄溶液，若溶液褪色；再另取少許溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變
紅（血紅）色，說明溶液被部分氧化． ③FeSO₄完全被氧化 ③重復實驗②在待測②液中滴加數(shù)滴酸性KMnO₄溶液后，溶液不褪色，另一實驗現(xiàn)象與②同．（4）完成酸性KMnO₄溶液滴入FeSO₄溶液中的離子反應方程式：
1Mn${O}_{4}^{-}$+5Fe²⁺+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物的狀態(tài)及反應條件選擇發(fā)生裝置；
（2）氯氣有強氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以氯氣和亞硫酸根離子能發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、氯離子和氫離子；如果亞硫酸鈉被氧化會生成硫酸鈉，根據(jù)硫酸根離子的檢驗方法檢驗即可，據(jù)此判斷使用試劑；
（3）①硫酸亞鐵完全未被氧化，則溶液中不存在鐵離子，根據(jù)檢驗鐵離子的方法解答；
②若硫酸亞鐵部分被氧化，則溶液中存在鐵離子和亞鐵離子，用酸性高錳酸鉀溶液具有亞鐵離子，用硫氰化鉀具有鐵離子；
③若硫酸亞鐵完全被氧化，溶液中不存在亞鐵離子，可用酸性高錳酸鉀溶液證明不存在亞鐵離子，用硫氰化鉀證明鐵離子；
（4）酸性KMnO₄溶液滴入FeSO₄溶液中，亞鐵離子被氧化成鐵離子，高錳酸根離子被還原成錳離子，根據(jù)化合價變化及質(zhì)量守恒定律配平該反應．

解答 解：（1）該反應的反應物是固體和液體，反應條件是加熱，所以應選固液混合加熱型裝置，即②正確，
故答案為：②；
（2）氯氣有強氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以氯氣和亞硫酸根離子能發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、氯離子和氫離子：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亞硫酸鈉被氧化，會生成硫酸鈉，硫酸鈉和氯化鋇能發(fā)生 反應生成白色沉淀硫酸鋇，亞硫酸鋇也是沉淀，所以要先排除亞硫酸鹽的干擾，再用氯化鋇檢驗硫酸根離子，所以使用的試劑為：BaCl₂溶液、稀鹽酸，
故答案為：BaCl₂溶液、稀鹽酸；
（3）①硫酸亞鐵完全未被氧化，則溶液中不存在Fe³⁺離子，檢驗方法為：實驗①取少許溶液于試管中，滴入數(shù)滴KSCN溶液，若溶液不變色，說明溶液完全未被氧化，
故答案為：KSCN；不變；
②FeSO₄部分被氧化：則溶液中同時存在Fe³⁺離子和Fe²⁺，用酸性高錳酸鉀溶液具有亞鐵離子，用硫氰化鉀具有鐵離子，檢驗方法為：取少許溶液于試管中，滴入數(shù)滴酸性KMnO₄溶液，溶液褪色，則證明溶液中含有亞鐵離子；再另取少許溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中含有鐵離子，證明溶液被部分氧化，
故答案為：褪；紅（血紅）；
③若硫酸亞鐵完全被氧化，溶液中不存在亞鐵離子，可用酸性高錳酸鉀溶液證明不存在亞鐵離子，用硫氰化鉀證明鐵離子；
（4）酸性KMnO₄溶液滴入FeSO₄溶液中，MnO₄^-中Mn元素的化合價為+7價，反應后被還原為Mn²⁺，化合價降低5價；Fe²⁺的化合價從+2變?yōu)镕e³⁺，化合價升高1價，則高錳酸根離子的系數(shù)為1、亞鐵離子的系數(shù)為5，反應在酸性條件下，則反應物中缺少的為氫離子，生成物中缺少分別為鐵離子和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平，配平后的離子反應方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：1；5；8H⁺；1；5Fe³⁺；4H₂O．

點評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計與評價方法，題目難度中等，涉及裝置的選用、氧化還原反應的配平、性質(zhì)實驗方案的設計等知識，注意掌握性質(zhì)實驗方案設計與評價原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．