17.某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知,漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取Cl2,化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)用于制取Cl2并驗(yàn)證其某些性質(zhì).
請(qǐng)回答:
(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是②(填寫裝置的序號(hào)).

(2)若要證明B中Na2SO3溶液已被氧化,所需要的化學(xué)試劑為BaCl2溶液、稀鹽酸;
(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一段時(shí)間后,他們要探究C中FeSO4溶液被氧化的程度,設(shè)計(jì)了以下的方案,請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻祝?table class="edittable"> 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> 操作與結(jié)論 ①FeSO4溶液完全未被氧化 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(fù)實(shí)驗(yàn)②在待測(cè)②液中滴加數(shù)滴酸性KMnO4溶液后,溶液不褪色,另一實(shí)驗(yàn)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(yīng)方程式:
1Mn${O}_{4}^{-}$+5Fe2++8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O.

分析 (1)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置;
(2)氯氣有強(qiáng)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(yīng)生成硫酸根離子、氯離子和氫離子;如果亞硫酸鈉被氧化會(huì)生成硫酸鈉,根據(jù)硫酸根離子的檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)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(yàn)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(jià)變化及質(zhì)量守恒定律配平該反應(yīng).

解答 解:(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)條件是加熱,所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置,即②正確,
故答案為:②;
(2)氯氣有強(qiáng)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(yīng)生成硫酸根離子、氯離子和氫離子:Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;如果亞硫酸鈉被氧化,會(huì)生成硫酸鈉,硫酸鈉和氯化鋇能發(fā)生 反應(yīng)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(yàn)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(yàn)方法為:實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(jià)為+7價(jià),反應(yīng)后被還原為Mn2+,化合價(jià)降低5價(jià);Fe2+的化合價(jià)從+2變?yōu)镕e3+,化合價(jià)升高1價(jià),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(yīng)在酸性條件下,則反應(yīng)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(yīng)方程式為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案為:1;5;8H+;1;5Fe3+;4H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方法,題目難度中等,涉及裝置的選用、氧化還原反應(yīng)的配平、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等知識(shí),注意掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.2B.4C.6D.8

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