Question

20．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，觀察A中，發(fā)現(xiàn)溶液先呈紅色，然后變?yōu)辄S色．
（1）B中反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（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A中黃色溶液于試管中，加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，則溶液中一定存在Fe³⁺．
（3）資料顯示：SCN ^-的電子式為 ．甲同學(xué)猜想SCN^-可能被Cl₂氧化了，他進(jìn)行了如下研究．
①取A中黃色溶液于試管中，加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，由此證明SCN^-中被氧化的元素是硫元素．
②甲同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)證明了SCN^-中氮元素轉(zhuǎn)化為NO₃^-，已知SCN^-中碳元素沒有被氧化，若SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成1mol CO₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是16mol．

Answer 1

分析 探究Cl₂與FeCl₂和KSCN混合溶液的反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺被Cl₂氧化生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺與SCN^-反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵溶液，呈紅色，向A中通入氯氣至過量，觀察A中，發(fā)現(xiàn)溶液先呈紅色，然后變?yōu)辄S色，A中黃色溶液于試管中，加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，應(yīng)當(dāng)是氫氧化鐵固體，根據(jù)SCN^-的電子式為可知，SCN^-中碳顯+4價(jià)，硫顯-2價(jià)，氮顯-3價(jià)，碳已經(jīng)是最高正價(jià)了，不能再被氧化，加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子，其中硫顯+6價(jià)，而原來SCN^-中硫顯-2價(jià)，所以被氧化的元素為硫元素．
（1）B裝置是用來吸收氯氣尾氣的，根據(jù)元素守恒和電荷守恒可以寫出離子方程式；
（2）A中黃色溶液于試管中，加入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⁺；
（3）①加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子，其中硫顯+6價(jià)，而原來SCN^-中硫顯-2價(jià)，所以被氧化的元素為硫元素；
②SCN^-與Cl₂反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）B裝置是用來吸收氯氣尾氣的，根據(jù)元素守恒和電荷守恒可以寫出離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）A中黃色溶液于試管中，加入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⁺，
故答案為：Fe³⁺；
（3）①加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子，其中硫顯+6價(jià)，而原來SCN^-中硫顯-2價(jià)，所以被氧化的元素為硫元素，
故答案為：硫元素；
②SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成硫酸根和硝酸根還有二氧化碳，所以它們反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂+Cl^-+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，
故答案為：16．

點(diǎn)評 本題是實(shí)驗(yàn)方案的綜合題，綜合性較強(qiáng)，其中涉及到了離子的檢驗(yàn)、氧化還原的離子方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算等知識點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是要掌握元素化合物的基礎(chǔ)知識及實(shí)驗(yàn)基本操作要求，題目難度中等．