Question

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．

Answer 1

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+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+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>