Question

為驗(yàn)證氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器和甲中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在甲裝置中，打開(kāi)活塞a，加熱，待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)，與丙裝置連接。

2.當(dāng)丙裝置中FeC12溶液變黃時(shí)，停止加熱。

3.打開(kāi)活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。

4.在乙裝置中，打開(kāi)活塞b，待空氣排盡后，將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中，一段時(shí)間后，停止。

5.更新丙中試管，打開(kāi)活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。

回答下列問(wèn)題：

（1）甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。

（2）用70%的硫酸制取SO2，反應(yīng)速率比用98%的硫酸快，原因是____________。

（3）實(shí)驗(yàn)中，證明氧化性Fe3+＞SO2的離子方程式為_(kāi)____________。

（4）有I、II、III三組同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

	步驟3溶液中含有的離子	步驟5溶液中含有的離子
I	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42－
Ⅱ	有Fe3＋無(wú)Fe2＋	有SO42－
Ⅲ	有Fe3＋無(wú)Fe2＋	有Fe2＋

 

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定能夠證明Cl2＞Fe3＋＞SO2的是______（填“I”、“II”或“III”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）MnO2＋4HCl(濃)  MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ （2）70%的硫酸中c(H＋)比98%的硫酸大

（3）2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋（4）I、Ⅲ（有錯(cuò)不得分，選不全得1分）（每空2分）

【解析】

試題分析：（1）在加熱的條件下二氧化錳鈉氧化濃鹽酸生成氯氣，所以甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

（2）應(yīng)用70%的硫酸中c(H＋)比98%的硫酸中c(H＋)大，氫離子濃度大反應(yīng)速率快。

（3）鐵離子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋。

（4）步驟3溶液中含有鐵離子生成，說(shuō)明氯氣把亞鐵離子氧化生成鐵離子。根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，氧化性是氯氣強(qiáng)于鐵離子；I組實(shí)驗(yàn)中既有Fe3＋又有Fe2＋，這說(shuō)明氯氣不足。因此能與SO2反應(yīng)的只有鐵離子。由于步驟5溶液中含有SO42－，這說(shuō)明鐵離子把SO2氧化生成了硫酸，因此氧化性是鐵離子強(qiáng)于SO2，I正確；Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中有Fe3＋無(wú)Fe2＋，因此不能排除氯氣是否過(guò)量。實(shí)驗(yàn)即使步驟5溶液中含有SO42－，也不能說(shuō)明是被鐵離子氧化的，所以無(wú)法證明氧化性是鐵離子強(qiáng)于SO2。Ⅲ組實(shí)驗(yàn)中有Fe3＋無(wú)Fe2＋，雖然不能說(shuō)明氯氣是否過(guò)量。但由于在步驟5溶液中含有亞鐵離子，這說(shuō)明在反應(yīng)中鐵離子被SO2還原，所以可以證明氧化性是鐵離子強(qiáng)于SO2，答案選I、Ⅲ。

考點(diǎn)：考查氯氣制備、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、氧化性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)探究