Question

16．學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖實驗（部分裝置），將氯氣依次通過下列裝置以驗證氯氣的性質(zhì)：
（1）通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是溶液變藍色．C裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）通入氯氣一段時間后，洗氣瓶B溶液中有一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-．設(shè)計試驗方案，檢驗洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在．在答題卡上補充填寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選試劑及儀器：2mol/LHCl、2mol/LHNO₃、1mol/LBaCl₂溶液、lmol/LBa（NO₃）₂溶液、0.1mol/LAgNO₃溶液、澄清石灰水、試管、膠頭滴管．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管A中，滴加滴加過量2mol/LHCl（1分）和1mol/LBaCl2溶液，振蕩．	若產(chǎn)生的白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加滴加入過量lmol/LBa（NO3）2溶液，振蕩，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管B中的上層清液于試管C中， 滴加0.1mol/LAgNO3溶液和過量的2mol/LHNO3，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在氯離子．

（3）為準確測定通入氯氣一段時間后剩余FeCl₂的物質(zhì)的量．實驗如下：
①配制250mL 溶液：取洗氣瓶C中全部溶液準確配制250mL溶液．
②滴定：準確量取25.00ml所配溶液于錐形瓶中，將0.1980mol/LKMnO₄溶液裝入酸式滴定管，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)．重復(fù)滴定2次．平均消耗KMnO₄溶液V mL．（反應(yīng)式：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺-Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O，未配平）
③計算250mL溶液中FeCl₂的物質(zhì)的量=$\frac{250}{25.00}$×0.1980×V×10^-3×5或10×0.1980×V×10^-3×5mol（只列出算式，不做運算）．

Answer 1

分析 （1）氯氣具有強的氧化性，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍；
（2）步驟一：檢驗硫酸根離子，應(yīng)先排除亞硫酸根離子干擾，鹽酸的酸性強于亞硫酸，可以用鹽酸排除亞硫酸根離子的干擾；
步驟二：除去亞硫酸根離子和硫酸根離子；
步驟三：檢驗氯離子的存在；
（3）②依據(jù)高錳酸鉀具有強的氧化性選擇滴定管類型；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O計算．

解答 解：（1）氯氣有氧化性，能和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍色．能與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：溶液變藍色；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）步驟一：檢驗硫酸根離子，應(yīng)先排除亞硫酸根離子干擾，滴加過量2mol/LHCl（1分）和1mol/LBaCl₂溶液，振蕩，若產(chǎn)生的白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO₄^2-，；
步驟二：除去亞硫酸根離子和硫酸根離子，可用過量l mol/LBa（NO₃）₂溶液；
步驟三：檢驗氯離子存在，用硝酸銀檢驗，再用稀硝酸確認，可用0.1mol/LAgNO₃溶液和過量的2mol/LHNO₃，若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl^-，
故答案為：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管A中，滴加 滴加過量2mol/LHCl（1分）和1mol/LBaCl2溶液，振蕩．	若產(chǎn)生的白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加 滴加入過量lmol/LBa（NO3）2溶液，振蕩，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管B中的上層清液于試管C中， 滴加 0.1mol/LAgNO3溶液和過量的2mol/LHNO3，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在氯離子．

（3）②高錳酸鉀具有強的氧化性，應(yīng)選擇酸式滴定管；
故答案為：酸式滴定管；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5     1
     x    v×0.001L×0.1980mol/L
解得x=0.1980×V×10^-3×5mol，
則250mL溶液中FeCl₂的物質(zhì)的量為$\frac{250}{25.00}$×0.1980×V×10^-3×5 或10×0.1980×V×10^-3×5，
故答案為：$\frac{250}{25.00}$×0.1980×V×10^-3×5 或10×0.1980×V×10^-3×5．

點評 本題以氯氣的制備為載體考查了氯氣制備、氯氣的性質(zhì)、離子的檢驗、滴定法測量物質(zhì)的含量，題目綜合性較強，難度中等，熟悉氯氣性質(zhì)是解題關(guān)鍵．