Question

18．甲學(xué)生對Cl₂與FeCl₂和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．向A中通入氯氣至過量，發(fā)現(xiàn)A中溶液先呈紅色后逐漸變?yōu)辄S色．
（1）查閱資料顯示：SCN^-的電子式為．則碳元素的化合價是+4
（2）為了探究A中溶液由紅色變?yōu)辄S色的原因，甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取10mL A中黃色溶液于試管中，加入足量的NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，則A中溶液中一定存在Fe³⁺．過濾，將濾液分成兩份，一份用鹽酸酸化后加入的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，由此證明A中溶液中一定存在SO₄^2-． 另一份加入濃硫酸中，放入銅粉后溶液變藍(lán)并有氣體生成，氣體遇空氣變紅棕色．寫出溶液變藍(lán)的離子方程式3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O．
結(jié)論：A中溶液由紅色變?yōu)辄S色是因?yàn)镾CN^-被Cl₂氧化了，使Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃平衡左移．
（3）1mol SCN^-被Cl₂完全氧化轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是16N_A．若實(shí)驗(yàn)完成后B中NaOH仍有剩余，則溶液中的陰離子有OH^-和Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-．

Answer 1

分析 （1）C元素非金屬性小于S、N的，共用電子對偏向S、N元素；
（2）取A中黃色溶液于試管中，加入足量的NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，應(yīng)當(dāng)是氫氧化鐵固體，所以原溶液中應(yīng)當(dāng)有Fe³⁺，過濾后將濾液分成兩份，一份加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有SO₄^2-離子，另一份加入濃硫酸中，放入銅粉后溶液變藍(lán)并有氣體生成，氣體遇空氣變紅棕色，該紅棕色氣體為NO₂，說溶液中有NO₃^-；
（3）SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成SO₄^2-、NO₃^-，碳元素不能被氧化，有二氧化碳生成，所以它們反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂↑+16Cl^-+18H⁺，可以計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳、未反應(yīng)的氯氣，B中氫氧化鈉剩余，B中溶質(zhì)為碳酸鈉、氯化鈉、次氯酸鈉與氫氧化鈉．

解答 解：（1）C元素非金屬性小于S、N的，共用電子對偏向S、N元素，則SCN^-中碳元素的化合價是+4價，
故答案為：+4；
（2）取A中黃色溶液于試管中，加入足量的NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，應(yīng)當(dāng)是氫氧化鐵固體，所以原溶液中應(yīng)當(dāng)有Fe³⁺，過濾后將濾液分成兩份，一份加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有SO₄^2-離子，另一份加入濃硫酸中，放入銅粉后溶液變藍(lán)并有氣體生成，氣體遇空氣變紅棕色，該紅棕色氣體為NO₂，說溶液中有NO₃^-，溶液變藍(lán)的離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O，
故答案為：Fe³⁺；SO₄^2-；3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O；
（3）SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成SO₄^2-、NO₃^-，碳元素不能被氧化，有二氧化碳生成，所以它們反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂↑+16Cl^-+18H⁺，此反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為16，即由方程式可知每生成1mol二氧化碳要轉(zhuǎn)移16mol電子．氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳、未反應(yīng)的氯氣，B中氫氧化鈉剩余，B中溶質(zhì)為碳酸鈉、氯化鈉、次氯酸鈉與氫氧化鈉，溶液中的陰離子有OH^-和Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-，
故答案為：16；Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-．

點(diǎn)評 本題是探究實(shí)驗(yàn)方案的綜合題，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，要熟練掌握元素化合物性質(zhì)，（3）中電子轉(zhuǎn)移為易錯點(diǎn)，利用方程式結(jié)合氯元素化合價變化計算，避免S、N元素化合價判斷，根據(jù)電子式可知SCN^-中N為-3價、S為-2價．