Question

19．為了驗(yàn)證氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
I．打開(kāi)彈簧夾K₁～K₄，通入一段時(shí)間N₂，再將T型導(dǎo)管插入B中繼續(xù)通入N₂，然后關(guān)閉K₁、K₃、K₄
Ⅱ．打開(kāi)活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱．
Ⅲ．當(dāng)B中溶液變黃時(shí)，停止加熱，夾緊彈簧夾K₂．
IV．打開(kāi)活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗(yàn)其中的離子．
Ⅴ．打開(kāi)彈簧夾K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K₃．
Ⅵ．更新試管D，重復(fù)過(guò)程Ⅳ，檢驗(yàn)B溶液中的離子．
（1）過(guò)程Ⅰ的目的是排出裝置中的空氣，防止干擾．
（2）棉花中浸潤(rùn)的溶液化學(xué)式為NaOH溶液．
（3）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）過(guò)程Ⅳ中檢驗(yàn)其中Fe³⁺ 和Fe²⁺的試劑分別為KSCN溶液和鐵氰化鉀（或K₃[FeCN₆]）溶液．若確定有Fe³⁺ 和Fe²⁺，則現(xiàn)象分別是溶液變紅和產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
（5）過(guò)程Ⅵ，檢驗(yàn)B溶液中含有SO₄^2-的操作是．
（6）甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是乙、丙（填“甲”“乙”“丙”）．

	過(guò)程ⅣB溶液中含有的離子	過(guò)程ⅥB溶液中含有的離子
甲	有Fe3+無(wú)Fe2+	有SO42-
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+無(wú)Fe2+	有Fe2+

Answer 1

分析 （1）通入一段時(shí)間N₂，排出裝置中的氧氣；
（2）氯氣和二氧化硫都是有毒氣體，可以用氫氧化鈉來(lái)吸收；
（3）A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)，生成氯化錳、氯氣、水；
（4）過(guò)Cl₂將氯化亞鐵中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，據(jù)此寫(xiě)出離子方程式；用硫氰化鉀可以證明其中含有Fe³⁺；
（5）檢驗(yàn)硫酸根離子加入適量鹽酸，再加BaCl₂溶液，觀(guān)察現(xiàn)象；
（6）溶液顯酸性，檢驗(yàn)硫酸根離子應(yīng)選擇氯化鋇溶液；乙中第一次，說(shuō)明氯氣不足，氯氣氧化性大于鐵離子，第二次有硫酸根離子，說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng)，則氧化性鐵離子大于二氧化硫丙中第一次有Fe³⁺，無(wú)Fe²⁺，則氯氣的氧化性大于鐵離子，第二次有亞鐵離子，說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng)，則氧化性鐵離子大于二氧化硫．

解答 解：（1）打開(kāi)K₁～K₄，關(guān)閉K₅、K₆，通入一段時(shí)間N₂，目的是排出裝置中的氧氣，故答案為：排出裝置中的空氣，防止干擾；
（2）棉花中浸有NaOH溶液，吸收多余氯氣、二氧化硫，防止污染空氣，故答案為：NaOH溶液；
（3）A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)，生成氯化錳、氯氣、水，該反應(yīng)為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）過(guò)程Ⅳ中檢驗(yàn)其中Fe³⁺ 和Fe²⁺的試劑分別為KSCN溶液和鐵氰化鉀（或K₃[FeCN₆，若確定有Fe³⁺ 和Fe²⁺，則現(xiàn)象分別是溶液變紅和產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，故答案為：鐵氰化鉀（或K₃[FeCN₆]）；溶液變紅；
（5）檢驗(yàn)硫酸根離子加入適量鹽酸，再加BaCl₂溶液，所以向D試管中加入適量鹽酸，再加BaCl₂溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中含有SO₄^2-，故答案為：向D試管中加入適量鹽酸，再加BaCl₂溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中含有SO₄^2-；
（6）溶液顯酸性，檢驗(yàn)硫酸根離子應(yīng)選擇氯化鋇溶液；乙中第一次，說(shuō)明氯氣不足，氯氣氧化性大于鐵離子，第二次有硫酸根離子，說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng)，則氧化性鐵離子大于二氧化硫丙中第一次有Fe³⁺，無(wú)Fe²⁺，則氯氣的氧化性大于鐵離子，第二次有亞鐵離子，說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng)，則氧化性鐵離子大于二氧化硫；故答案為：乙、丙．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及氧化還原反應(yīng)，明確裝置的作用及發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意氧化性的比較是解答的難點(diǎn)，題目難度較大．