Question

17．為驗證氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小組用圖所示裝置進行實驗（夾持儀器和A中的加熱裝置已略，氣密性已經檢驗完畢）實驗過程如圖：

Ⅰ．打開彈簧夾K₁～K₄，通入一段時間N₂，再將T型導管插入B中，繼續(xù)通入N₂，然后關閉K₁、K₃、K₄．
Ⅱ．打開活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱．
Ⅲ．當B中溶液變黃時，停止加熱，夾緊彈簧夾K₂．
Ⅳ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗其中的陽離子．
Ⅴ．打開彈簧夾K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段時間后夾緊彈簧夾K₃．
Ⅵ．更新試管D，重復過程Ⅳ，檢驗B溶液中的離子．
（1）過程Ⅰ的目的是排出裝置中的氧氣．
（2）棉花中浸潤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)生反應的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）導致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應是2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．用KSCN（寫試劑化學式）檢驗氧化產物，現象是溶液變紅．
（5）能說明氧化性Fe³⁺＞SO₂的離子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（6）甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗，他們的檢測結果一定能夠證明氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是乙丙（填“甲”“乙”“丙”）．

	過程ⅣB溶液中含有的離子	過程ⅥB溶液中含有的離子
甲	有Fe3+無Fe2+	有SO42-
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+無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，應有尾氣處理；
（3）濃鹽酸與二氧化錳再加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣與水；
（4）當B中溶液變黃時即氯氣將二價鐵氧化成三價鐵離子，用KSCN溶液檢驗；
（5）根據氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于還原劑的氧化性結合三價鐵離子氧化二氧化硫生成二價鐵和硫酸根書寫離子方程式；
（6）氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物，也強于還原劑的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說明Cl₂氧化性強于Fe³⁺，且沒有Cl₂剩余，后有SO₄^2-能說明Fe³⁺氧化性強于SO₂；丙．B中存在Fe³⁺，說明Cl₂氧化性強于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，會對實驗結果產生影響，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，應有尾氣處理，裝置中的棉花需要浸潤強堿溶液吸收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)生反應為制備氯氣，反應方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）當B中溶液變黃時即氯氣將二價鐵氧化成三價鐵離子，離子方程式為：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，用KSCN溶液檢驗三價鐵離子，現象是溶液變紅；
故答案為：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；KSCN；溶液變紅；
（5）根據氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于還原劑的氧化性，則能說明氧化性Fe³⁺＞SO₂的離子方程式是三價鐵離子氧化二氧化硫生成二價鐵和硫酸根，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）理論依據是氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物，也強于還原劑的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂，故錯誤；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說明Cl₂氧化性強于Fe³⁺，且沒有Cl₂剩余，故后有SO₄^2-能說明Fe³⁺氧化性強于SO₂，故正確；
丙．B中存在Fe³⁺，說明Cl₂氧化性強于Fe³⁺，后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂還原，故正確；
故選：乙丙．

點評 本題是綜合化學實驗題，考查實驗的具體操作步驟、操作目的、原理、微粒的檢驗及分析等有關問題，有利于培養(yǎng)學生的分析推理、思維縝密等，是對學生綜合能力的考查，難度較大．