Question

（1）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行Cl₂、NH₃的制備、性質(zhì)等實驗的流程和部分裝置如下：

①請利用A、G裝置設(shè)計一個簡單的實驗驗證Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性強(qiáng)弱為Cl₂＞Fe³⁺＞I₂（實驗中不斷小心振蕩G裝置中的試管）．請回答A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______，試劑M為______溶液，證明氧化性為Cl₂＞Fe³⁺＞I₂的 實驗現(xiàn)象是______；
②已知3Cl₂+2NH₃=6HCl+N₂，當(dāng)D的燒瓶中充滿黃綠色氣體后，關(guān)閉a、c打開b，D中的現(xiàn)象為______，反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉b打開c，觀察到的現(xiàn)象為______；
③為使實驗順利進(jìn)行，請簡述F中的分液漏斗的正確操作方法______；
（2）某廢水中含有一定量的Na⁺、SO₃^2-，可能含有CO₃^2-，某研究小組欲測定其中SO₃^2-離子的濃度，設(shè)計如下實驗方案：

①從下列試劑中選擇試劑x為______（填序號）：
A．0.1mol?L^-1KMnO₄（H₂SO₄酸化）溶液
B．0.5mol?L^-11NaOH溶液
C．新制氯水
D．KI溶液
②加入試劑x生成SO₄^2-的離子方程式為______；
③第ⅲ步的“系列操作”包含的操作名稱為______、______、______；
④證明該廢水中是否含有CO₃^2-的實驗方案為______．

Answer 1

解：（1）①濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水MnO₂+4H⁺+2Cl^-Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；在D裝置中，應(yīng)用一個方程式判斷出Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性強(qiáng)弱，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，加入碘化亞鐵溶液，氯氣先把碘離子氧化成碘單質(zhì)，再把二價鐵離子氧化成三價鐵離子，所以看到的現(xiàn)象是：先觀察到下層CCl₄由無色變?yōu)樽霞t色，后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)辄S色．
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；FeI₂；先觀察到下層CCl₄由無色變?yōu)樽霞t色，后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)辄S色．
②氯氣是黃綠色的氣體，氯氣和氨氣能生成氯化氫氣體，氯化氫和氨氣相遇立即生成白煙氯化銨，所以看到的現(xiàn)象是黃綠色氣體消失，產(chǎn)生白煙；燒瓶內(nèi)氣體反應(yīng)后壓強(qiáng)減小，燒瓶內(nèi)外導(dǎo)致產(chǎn)生壓強(qiáng)差，所以燒杯中的水進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉．
故答案為：黃綠色氣體消失，產(chǎn)生白煙；燒杯中的液體進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉．
③要使分液漏斗中的液體順利流下，應(yīng)使分液漏斗內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，外界大氣壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)導(dǎo)致溶液流下，所以正確操作是將F裝置中分液漏斗頂端的塞子打開，再打開分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液體流下．
故答案為：將F裝置中分液漏斗頂端的塞子打開，再打開分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液體流下．
（2）①亞硫酸根離子有還原性，能被強(qiáng)氧化劑氧化成硫酸根離子，所以要想使亞硫酸根離子生成硫酸根離子，應(yīng)選擇氧化性物質(zhì)．
A、雖然酸性高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，但有硫酸根離子造成干擾，故A錯誤．
B、氫氧化鈉沒有氧化性，故B錯誤．
C、氯水有強(qiáng)氧化性，且不造成干擾，故C正確．
D、碘化鉀有還原性沒有氧化性，故D錯誤．
故選C．
②氯氣有氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以亞硫酸根離子和氯氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯離子、硫酸根離子和氫離子Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2 H⁺．
故答案為Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2 H⁺．
③由固、液混合溶液得純凈、干燥的沉淀的操作要經(jīng)過濾、洗滌、干燥．
故答案為：過濾、洗滌、干燥．
④二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水變渾濁，但二氧化硫具有還原性，能使酸性高錳酸鉀褪色，要想檢驗碳酸根離子，首先要排除亞硫酸根離子的干擾，再將氣體通入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁，則證明廢水中含有CO₃^2-，否則沒有．
故答案為：向廢水中加入足量的鹽酸，將生成的氣體先通入足量的 酸性KMnO₄溶液，再通入澄清石灰水，若紫色KMnO₄溶液顏色變淺，石灰水變渾濁，則證明廢水中含有CO₃^2-．
分析：（1）①濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子和碘離子，注意亞鐵離子是淺綠色，三價鐵離子是黃色．
②氯氣是黃綠色氣體，氯化氫和氨氣能發(fā)生反應(yīng)生成白煙固體氯化銨；根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析現(xiàn)象．
③利用壓強(qiáng)差使分液漏斗中的液體流下．
（2）①亞硫酸根離子生成硫酸根離子需要氧化劑，所選試劑應(yīng)具有氧化性．
②氯氣有氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以亞硫酸根離子和氯氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
③由固、液混合溶液得純凈、干燥的沉淀的操作要經(jīng)過濾、洗滌、干燥．
④先排除亞硫酸根離子的干擾，再根據(jù)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)判斷．
點(diǎn)評：本題考查了氯氣的實驗室制法、氯氣的性質(zhì)等知識點(diǎn)，難度不大，注意二氧化碳和二氧化硫性質(zhì)的區(qū)別．