Question

1．某实验小组用如图所示装置进行实验以探究Fe³⁺、Cl₂和SO₂的氧化性强弱（夹持仪器已略）．
（1）按图连接好装置，检查A装置的气密性的方法为
关闭a、b、K₁、K₃，打开K₂，向B装置中加水，将T形导管下端插入水中，微热A装置，看到有气泡产生，停止加热恢复室温，T形导管下端形成一段水柱，说明A装置气密性良好．
（2）检查完装置的气密性，添加药品，向A装置的分液漏斗中加入浓盐酸，在圆底烧瓶中加入固体KMnO₄；向B装置中加入10mL FeCl₂溶液；在C装置的分液漏斗中加入70%的硫酸，向圆底烧瓶中加入固体Na₂SO₃；棉花浸润NaOH溶液．打开弹簧夹K₁～K₄，通入一段时间N₂，再将T形导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁，K₃，K₄．通入一段时间N₂的目的是排出装置中的空气，防止其干扰实验．
（3）打开活塞a，逐滴加入浓盐酸，当B中溶液变为棕黄色时，停止滴加浓盐酸，夹紧K₂，打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，分别取1mL溶液滴入硫氰化钾（填试剂名称）和铁氰化钾溶液可以证明其中含有Fe³⁺和Fe²⁺．A装置中发生反应的离子方程式为2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（4）打开K₃和活塞c，逐滴加入70%的硫酸，当B中溶液颜色逐渐变为浅绿色，停止滴加70%的硫酸，夹紧K₃，打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，并检验其中的离子．B中发生反应的离子方程式为SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（5）结合实验现象判断Fe³⁺、Cl₂、SO₂氧化性由弱到强的顺序为SO₂＜Fe³⁺＜Cl₂．

Answer 1

分析 （1）检查装置气密性，首先要密闭，应关闭a、b、K₁、K₃，打开K₂，向B装置中加水，T形导管下端插入水中，微热A装置，根据是否看到气泡及停止加热恢复室温，T形导管下端是否形成一段水柱进行判断；
（2）氯气、二氧化硫有毒，需要用用碱溶液吸收；装置中氧气干扰实验，则通入一段时间N₂的目的排出装置中的空气；
（3）氯气将氯化亚铁中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，可用硫氰化钾可以证明其中含有Fe³⁺；A装置中氯离子被酸性高锰酸根离子氧化成氯气，据此写出反应的离子方程式；
（4）Fe³⁺被SO₂还原为Fe²⁺，亚铁离子的溶液为浅绿色；B中铁离子将二氧化硫氧化成硫酸，据此写出离子方程式；
（5）结合实验现象及氧化还原反应原理判断Cl₂、Fe³⁺和SO₂的氧化性由弱到强的顺序．

解答 解：（1）检查装置气密性，首先要密闭，应关闭a、b、K₁、K₃，打开K₂，向B装置中加水，T形导管下端插入水中，微热A装置，看到有气泡产生，停止加热恢复室温，T形导管下端形成一段水柱，说明A装置气密性良好，
故答案为：关闭a、b、K₁、K₃，打开K₂，向B装置中加水，将T形导管下端插入水中，微热A装置，看到有气泡产生，停止加热恢复室温，T形导管下端形成一段水柱，说明A装置气密性良好；
（2）用碱溶液吸收多余的氯气、二氧化硫，防止污染空气；通入一段时间N₂的目的是排出装置中的空气，防止其干扰实验，
故答案为：NaOH；排出装置中的空气，防止其干扰实验；
（3）氯气将氯化亚铁中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，Fe³⁺遇KSCN溶液变为血红色，则用硫氰化钾可以证明其中含有Fe³⁺；A装置中酸性条件下高锰酸根离子将氯离子氧化成氯气，反应的离子方程式为：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：硫氰化钾；2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（4）Fe³⁺被SO₂还原为Fe²⁺，溶液变为浅绿色；B中二氧化硫被铁离子氧化成硫酸，反应的离子方程式为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：浅绿；SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（5）结合实验现象及氧化还原反应原理可知：Cl₂、Fe³⁺和SO₂的氧化性由弱到强的顺序为：SO₂＜Fe³⁺＜Cl₂，
故答案为：SO₂＜Fe³⁺＜Cl₂．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，涉及氧化还原反应中氧化性、还原性强弱判断、化学实验基本操作方法应用、性质方案设计与评价等知识，明确实验目的及反应原理为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．