Question

【題目】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裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________。

②整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足，請(qǐng)指出_______________________。

(2)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，下層CCl4層無明顯變化。	Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?/span> ________________________

(3)因忙于觀察和記錄，沒有及時(shí)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�，后顏色逐漸加深，直至變成紅色。

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：

�。�Fe3+ +3SCN－Fe(SCN)3 是一個(gè)可逆反應(yīng)。

ⅱ．(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類似。氧化性：Cl2 ＞ (SCN)2 。

ⅲ．Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl，BrCl呈紅色(略帶黃色)，沸點(diǎn)約5℃，它與水能發(fā)生水解反應(yīng)，且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。

ⅳ．AgClO、AgBrO均可溶于水。

①請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過量時(shí)D中溶液紅色褪去的原因___________________________________________，現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋：取少量褪色后的溶液，滴加______________溶液，若溶液顏色________，則上述解釋是合理的。

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(qǐng)結(jié)合上述資料用兩步方程式(離子或化學(xué)方程式不限定)解釋產(chǎn)生白色沉淀原因__________________、_______________________

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 缺少尾氣處理裝置 Cl2 ＞ Br2 ＞ Fe3+ 過量氯氣和SCN –反應(yīng)2SCN－+Cl2＝2Cl－+(SCN)2，使SCN－濃度減小，則

Fe3++3SCN－Fe(SCN)3 平衡逆向移動(dòng)而褪色。 KSCN溶液 變紅色（或FeCl3溶液，不變紅） BrCl + H2O ＝ HBrO + HCl Ag++Cl－=AgCl↓

【解析】

（1）①在裝置A中濃鹽酸與MnO2在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；②氯氣是有毒氣體，會(huì)造成大氣污染，在整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足，就是缺少尾氣處理裝置。

（2）用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：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，會(huì)發(fā)現(xiàn)：D裝置中：溶液變紅，說明發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，證明氧化性：Cl2>Fe3+，Fe3+于SCN-溶液變?yōu)榧t色；E裝置中：水層溶液變黃， 振蕩后，下層CCl4層無明顯變化。證明發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，氧化性：Cl2>Br2；Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，證明氧化性：Br2>Fe3+，從而證明氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+；

（3）Fe3++3SCN－Fe(SCN)3是一個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)Cl2過量時(shí)，過量的氯氣和SCN –反應(yīng)2SCN－+Cl2＝2Cl－+(SCN)2，使SCN－濃度減小，則Fe3++3SCN－Fe(SCN)3 平衡逆向移動(dòng)而褪色。現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，溶液，若溶液顏色變紅色，就證明是平衡發(fā)生了移動(dòng)；或向溶液中滴加FeCl3溶液，溶液不變紅色，也證明溶液中SCN－濃度減小，平衡發(fā)生了移動(dòng)；探究E中顏色變化的原因，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。這是由于Cl2+Br2=2BrCl；BrCl + H2O ＝HBrO + HCl ，Ag++Cl－=AgCl↓，所以溶液顏色變成紅色。