Question

某探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行SO₂、Fe²⁺和Cl^-還原性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：
Ⅰ．先向B中的FeCl₂溶液（約10ml）中通入Cl₂，當(dāng)B的溶液變黃時(shí)，停止通氣．
Ⅱ．打開活塞b，使約2ml的溶液流入D試管中，檢驗(yàn)取出溶液中的離子．
Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO₂氣體．
Ⅳ．更新試管D，重復(fù)過程Ⅱ，檢驗(yàn)取出溶液中的離子．
（1）儀器B的名稱是

 

，棉花中浸潤的溶液為

 

，目的是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式為

 

．
（3）過程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

，過程IV中檢驗(yàn)取出溶液中是否含有硫酸根的操作是

 

．
（4）該小組對(duì)SO₂、Fe²⁺和Cl^-還原性強(qiáng)弱比較期望達(dá)到的結(jié)論是：

 

．
（5）甲、乙、丙三同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，下表是他們的檢測(cè)結(jié)果，他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明SO₂、Fe²⁺和Cl^-還原性強(qiáng)弱關(guān)系的是

 

．
過程II中檢出離子過程IV中檢出離子
甲有Fe³⁺無Fe²⁺有SO₄^2-
乙既有Fe³⁺又有Fe²⁺有SO₄^2-
丙有Fe³⁺無Fe²⁺有Fe²⁺．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較

專題：

分析：Ⅰ．先向B中的FeCl₂溶液（約10ml）中通入Cl₂，當(dāng)B的溶液變黃時(shí)，則氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵時(shí)，停止通氣；
Ⅱ．打開活塞b，使約2ml的溶液流入D試管中，用KSCN溶液來檢驗(yàn)溶液中的三價(jià)鐵離子；
Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO₂氣體，還原三價(jià)鐵，生成二價(jià)鐵和硫酸根；
Ⅳ．更新試管D，重復(fù)過程Ⅱ，用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl₂溶液，來檢驗(yàn)有SO₄^2-；據(jù)此分析解答；
（1）儀器B的名稱是分液漏斗；Cl₂、SO₂有毒污染空氣，應(yīng)有尾氣處理，裝置中的棉花需要浸潤強(qiáng)堿溶液吸收Cl₂、SO₂；
（2）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱來制備氯氣；
（3）根據(jù)以上分析，過程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)為二氧化硫還原三價(jià)鐵，生成二價(jià)鐵和硫酸根；用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl₂溶液，來檢驗(yàn)有SO₄^2-；
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的以強(qiáng)制弱原則來判斷；
（5）該題的理論依據(jù)是氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，也強(qiáng)于還原劑的氧化性；甲、B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂，錯(cuò)誤；乙、B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，且沒有Cl₂剩余；故后有SO₄^2-能說明Fe³⁺氧化性強(qiáng)于SO₂；丙、B中存在Fe³⁺，說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺；后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂還原，正確．

解答： 解：Ⅰ．先向B中的FeCl₂溶液（約10ml）中通入Cl₂，當(dāng)B的溶液變黃時(shí)，則氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵時(shí)，停止通氣；
Ⅱ．打開活塞b，使約2ml的溶液流入D試管中，用KSCN溶液來檢驗(yàn)溶液中的三價(jià)鐵離子；
Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO₂氣體，還原三價(jià)鐵，生成二價(jià)鐵和硫酸根；
Ⅳ．更新試管D，重復(fù)過程Ⅱ，用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl₂溶液，來檢驗(yàn)有SO₄^2-；
（1）儀器B的名稱是分液漏斗；Cl₂、SO₂有毒污染空氣，應(yīng)有尾氣處理，裝置中的棉花需要浸潤強(qiáng)堿溶液吸收Cl₂、SO₂；故答案為：分液漏斗； NaOH溶液； 防尾氣污染環(huán)境；
（2）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱來制備氯氣，方程式為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；故答案為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)以上分析，過程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)為二氧化硫還原三價(jià)鐵，生成二價(jià)鐵和硫酸根，方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl₂溶液，來檢驗(yàn)有SO₄^2-；故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO₄^2-，反之無； 
（4）根據(jù)通入Cl₂，當(dāng)B的溶液變黃，說明氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，則氧化性氯氣大于三價(jià)鐵離子，還原性Fe²⁺＞Cl^-；當(dāng)通入一定量的SO₂氣體時(shí)，有硫酸根生成，說明二氧化硫?qū)⒍�價(jià)鐵還原成三價(jià)鐵，則還原性SO₂＞Fe²⁺；故答案為：SO₂＞Fe²⁺＞Cl^-；
（5）該題的理論依據(jù)是氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，也強(qiáng)于還原劑的氧化性；
甲、B可能有存在溶解的氯氣氧化SO₂，錯(cuò)誤；
乙、B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，且沒有Cl₂剩余；故后有SO₄^2-能說明Fe³⁺氧化性強(qiáng)于SO₂，正確；
丙、B中存在Fe³⁺，說明Cl₂氧化性強(qiáng)于Fe³⁺；后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂還原，正確．
故選：乙、丙；

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生氯氣的性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)的綜合知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．