Question

某化學(xué)興趣小組為探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）①連接儀器：把玻璃導(dǎo)管插入橡膠塞的操作是：

 

，然后對準(zhǔn)橡膠塞上得空稍稍用力轉(zhuǎn)動，將其插入．
②檢查氣體發(fā)生裝置A的氣密性的操作是：向分液漏斗中注水，若水不能順利流下，則氣密性良好．
（2）整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯不足，請指出

 

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用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過程如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
打開活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸；然后關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈	D裝置中：溶液變紅 E裝置中：水層溶液變黃 振蕩后CCl4層無明顯變化	Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?br />

（3）因忙于觀察和記錄，沒有及時停止反應(yīng)，D、E中均發(fā)生了新的變化：
D裝置中：紅色慢慢褪去．
E裝置中：CCl₄層先由無色變?yōu)槌壬�，后顏色逐漸變成紅色．
為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下：

Ⅰ．（SCN）2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類似．氧化性：Cl2＞（SCN）2． Ⅱ．Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl，它呈紅色（略帶黃色），沸點(diǎn)為5℃，與水發(fā)生水解反應(yīng)． Ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水．

①請用平衡移動原理（結(jié)合化學(xué)用語）解釋Cl₂過量時D中溶液紅色褪去的原因，請?jiān)O(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋：

 

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②欲探究E中顏色變化的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO₃溶液，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生．請結(jié)合化學(xué)用語解釋僅產(chǎn)生白色沉淀的原因

 

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Answer 1

分析：（1）①把玻璃導(dǎo)管插入橡膠塞時要先用水潤濕；
（2）氯氣有毒不能直接排空，要用堿液吸收尾氣； 自發(fā)進(jìn)行的同一氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（3）①過量氯氣和SCN^-反應(yīng)SCN^-濃度減小，根據(jù)鐵離子和硫氰根離子反應(yīng)平衡原理分析；
向溶液中加入氯化鐵或硫氰化鉀溶液根據(jù)溶液顏色變化判斷；
②氯化溴能發(fā)生水解反應(yīng)生成酸，根據(jù)AgBrO、AgCl的溶解性分析．

解答：解：（1）①把玻璃導(dǎo)管插入橡膠塞時先用水濕潤，用水濕潤起潤滑作用，便于連接，
故答案為：先將玻璃管口用水潤濕；
（2）氯氣有毒不能直接排空，且如果氯氣有剩余會導(dǎo)致D和E裝置中氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，所以該實(shí)驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)為：缺少尾氣處理裝置，
D裝置中：溶液變紅，說明有鐵離子生成，據(jù)此得出氯氣的氧化性大于鐵離子；
E裝置中：水層溶液變黃，振蕩后CCl₄層無明顯變化，說明氯氣和溴離子不反應(yīng)，
根據(jù)D和E裝置知，溴的氧化性大于鐵離子，則氧化性強(qiáng)弱順序是 Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺，
故答案為：缺少尾氣處理裝置；Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺；
（3）①過量氯氣和SCN^-反應(yīng)2SCN^-+Cl₂=2Cl^-+（SCN）₂，使SCN^-濃度減小，則使Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃平衡向逆反應(yīng)方向移動而褪色，
為檢驗(yàn)其褪色原因，檢驗(yàn)方法為：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則上述推測合理；或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl₃溶液，若溶液不變紅，則上述推測合理，
故答案為：過量氯氣和SCN^-反應(yīng)2SCN^-+Cl₂=2Cl^-+（SCN）₂，使SCN^-濃度減小，則使Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃平衡向逆反應(yīng)方向移動而褪色，
為檢驗(yàn)其褪色原因，檢驗(yàn)方法為：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則上述推測合理；或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl₃溶液，若溶液不變紅，則上述推測合理；
②過量的氯氣和溴反應(yīng)生成氯化溴，氯化溴不穩(wěn)定，易和水反應(yīng)生成鹽酸和次溴酸，氯離子和銀離子反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，次溴酸和銀離子反應(yīng)生成次溴酸銀易溶于水，所以生成的白色沉淀為氯化銀，
故答案為：BrCl+H₂O=HBrO+HCl反應(yīng)產(chǎn)生Cl^-，由于AgBrO易溶于水，加入AgNO₃溶液，只能生成AgCl沉淀．

點(diǎn)評：本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，明確反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，結(jié)合資料分析解答，會根據(jù)離子反應(yīng)方程式判斷氧化性強(qiáng)弱，會根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定發(fā)生的反應(yīng)，難度中等．