Question

17．學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)（部分裝置），將氯氣依次通過(guò)下列裝置以驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)：

（1）通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是溶液變藍(lán)色．C裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）①通入氯氣一段時(shí)間后，B瓶的溶液中有一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-．設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，檢驗(yàn)B瓶溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在．

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量B瓶中溶液于一干凈試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸和適量的BaCl2溶液，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量B瓶中溶液于試管一干凈試管中，滴加過(guò)量的2mol/L HNO3和l mol/L Ba（NO3）2溶液，振蕩，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管中的上層清液于一干凈試管中，滴加01mol/L AgNO3溶液，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在Cl-．

②實(shí)驗(yàn)步驟2的目的是：除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對(duì)Cl^-檢測(cè)的干擾．
（3）為準(zhǔn)確測(cè)定通入氯氣一段時(shí)間后C瓶中剩余FeCl₂的物質(zhì)的量．實(shí)驗(yàn)如下：
①配制250mL 溶液：將C瓶中全部溶液取出盛于250mL容量瓶中，并準(zhǔn)確配制成250mL溶液．
確保C瓶中的溶液全部取出（溶質(zhì)無(wú)損失），需進(jìn)行的操作是將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶．
②滴定：準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中，將0.20mol/L KMnO₄溶液裝入酸式滴定管，滴定至終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)．重復(fù)滴定2次．平均消耗KMnO₄溶液V mL．（反應(yīng)方程式：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺-Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O，未配平）
③計(jì)算：C瓶中剩余FeCl₂的物質(zhì)的量，n（FeCl₂）=0.01Vmol．

Answer 1

分析 （1）A中氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，遇淀粉變藍(lán)；C中氯氣氧化亞鐵離子；
（2）檢驗(yàn)洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在，利用氯化鋇、鹽酸檢驗(yàn)硫酸根離子；將硫酸根離子除去后利用硝酸和硝酸銀檢驗(yàn)氯離子；
（3）①配制溶液應(yīng)把溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中，利用洗滌C瓶幾次一并轉(zhuǎn)入容量瓶中；
②KMnO₄溶液是強(qiáng)氧化性溶液，能腐蝕橡膠管分析；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O計(jì)算，注意量取溶液體積變化的計(jì)算．

解答 解：（1）A中氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，遇淀粉變藍(lán)，則觀察到A中溶液變藍(lán)色，C中氯氣氧化亞鐵離子，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案為：溶液變藍(lán)色；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）①檢驗(yàn)洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在，利用氯化鋇、鹽酸檢驗(yàn)硫酸根離子；將硫酸根離子除去后利用硝酸和硝酸銀檢驗(yàn)氯離子，則步驟與現(xiàn)象為

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管A中，滴加過(guò)量的稀鹽酸和BaCl2 溶液振蕩	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加過(guò)量的1mol/LLBa（NO3）2溶液，振蕩、靜置	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管B中的上層清液于試管C中，滴加0.1mol/LAgNO3溶液和2mol/LHNO3，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl-

故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
過(guò)量的稀鹽酸和BaCl2溶液
	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl-

②實(shí)驗(yàn)步驟2另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加過(guò)量的1mol/LLBa（NO₃）₂溶液，振蕩、靜置，操作的目的是除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對(duì)Cl^-檢測(cè)的干擾；
故答案為：除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對(duì)Cl^-檢測(cè)的干擾；
（3）①配制250mL 溶液：將C瓶中全部溶液取出盛于250mL容量瓶中，并準(zhǔn)確配制成250mL溶液，確保C瓶中的溶液全部取出，溶質(zhì)無(wú)損失，需要將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶；
故答案為：將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶；
②KMnO₄溶液是強(qiáng)氧化性溶液，能腐蝕橡膠管，則應(yīng)盛放在酸式滴定管中，故答案為：酸式滴定管；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5     1
     x    v×0.001L×0.20mol/L
解得x=0.200mol/L×V×10^-3 L×5mol=0.001Vmol，
則250mL溶液中FeCl₂的物質(zhì)的量為 $\frac{250}{25}$×0.001Vmol=0.01Vmol，
故答案為：0.01V．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯氣的性質(zhì)為載體考查實(shí)驗(yàn)及成分的測(cè)定，把握離子的性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)分析現(xiàn)象及計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生分析能力、計(jì)算能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力的綜合考查，題目難度中等．