Question

9．化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化可有效地減少污染，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的要求．某學(xué)生按下列操作做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1mol/L的KBr、KI（含  淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl₂（含KSCN）溶液各1滴，每種液滴彼此分開，圍成半徑小于表面皿的圓形（如下圖所示），在圓心處放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶體，向KMnO₄晶體滴加一滴濃鹽酸，再立即將表面皿蓋好．（已知：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O）
（1）e處反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，該反應(yīng)中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5．
（2）b處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，d處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色．
（3）c處反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（4）通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖容^Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱？能 （填“能”或“不能”），若能，其氧化性由強(qiáng)到弱的順序是KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能把鹽酸氧化生成氯氣，自身被還原生成氯化錳，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；高錳酸鉀是氧化劑鹽酸是還原劑，根據(jù)高錳酸鉀和參加氧化還原反應(yīng)的鹽酸的計(jì)量數(shù)判斷氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比；
（2）b處氯氣能置換出碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，氯化鐵和硫氰化鉀溶液反應(yīng)使溶液呈血紅色；
（3）氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性判斷解答．

解答 解：（1）e處產(chǎn)生黃綠色氣體，說明生成氯氣．由于有氯化錳生成，根據(jù)原子守恒還生成水，反應(yīng)方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）═2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，離子方程式為2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降至+2價(jià)，所以氧化劑為KMnO₄，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，所以還原劑為HCl，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：10=1：5．故答案為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；1：5；
（2）生成的氯氣在a處與碘化鉀反應(yīng)，置換出碘，可觀察到溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，生成的氯氣在d處與氯化亞鐵反應(yīng)，將亞鐵離子氧化為鐵離子，可觀察到溶液變?yōu)榧t色，故答案為：溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；溶液變?yōu)榧t色；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，反應(yīng)的方程式為Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（4）氧化還原反應(yīng)中氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性．
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，高錳酸鉀為氧化劑，氯氣為氧化產(chǎn)物，所以氧化性：KMnO₄＞Cl₂；氯氣與二價(jià)鐵離子反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，則氧化性：Cl₂＞FeCl₃；所以氧化性順序?yàn)椋篕MnO₄＞Cl₂＞FeCl₃；故答案為：能；KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和性質(zhì)檢驗(yàn)，氧化還原反應(yīng)知識(shí)，熟悉反應(yīng)原理及氧化還原反應(yīng)規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度不大．