为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2.某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略.气密性已检验). 实验过程: Ⅰ．打开弹簧夹K1~K4.通入一段时间N2.再将T型导管插入B中. 继续通入N2.然后关闭K1.K3.K4. Ⅱ．打开活塞a.滴加一定量的浓盐酸.加热A. Ⅲ．当B中溶液变黄时.停止加热.夹紧K2. Ⅳ．打开活塞b.使约2mL的溶液流入D试� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

为验证氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹K₁~K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。

Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，加热A。

Ⅲ．当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧K₂。

Ⅳ．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。

Ⅴ．打开K₃和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧K₃。

Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ。

（1）过程Ⅰ的目的是。

（2）棉花中浸润的溶液为。

（3）A中发生反应的化学方程式为。

（4）能说明氧化性Fe³⁺> SO₂的离子方程式是。

（5）过程Ⅵ，检验B溶液中是否含有SO₄^2-的操作是。

（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果不能够证明氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂的是（填“甲”“乙”“丙”），请用必要的文字说明理由。

	过程Ⅳ B溶液中含有的离子	过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲	有Fe³⁺无Fe²⁺	有 Fe²⁺
乙	既有Fe³⁺又有Fe²⁺	有SO₄^2-
丙	有Fe³⁺无Fe²⁺	有SO₄^2-

（7）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。

查阅资料： Fe²⁺(aq)+ SO₃^2- (aq) FeSO₃(s)（墨绿色）提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。

某同学设计如下实验，证实该假设成立：

① 溶液E和F分别为、（写化学式）。

②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。

【答案】

（18分）（1）排除装置中的空气，防止干扰（2分）（2）NaOH溶液（2分）

（3）MnO₂+ 4HCl(浓)MnCl₂+ Cl₂↑+ 2H₂O （2分）

（4）2Fe³⁺+ SO₂ + 2H₂O＝2Fe³⁺+ SO₄^2-+4H⁺（2分）

（5）向D试管中加入适量盐酸，再加BaCl₂溶液，若有白色沉淀产生，说明溶液中含有SO₄^2-（合理答案均给分）（2分）

（6）丙（2分） , 此检测结果只能证明氧化性Cl₂> Fe³⁺，不能证明Fe³⁺> SO₂，因为Cl₂也能氧化SO₂产生SO₄^2- （2分）

（7）① Na₂SO₃（或可溶性亚硫酸盐）、FeCl₃（2分，各1分）

② Fe³⁺消耗 SO₃^2-，c(SO₃^2-)减小，使平衡Fe²⁺(aq)+ SO₃^2-(aq) FeSO₃(s)逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色（2分）

【解析】

试题分析：（1）由于装置中含有空气，而空气的存在，会对实验产生干扰，所以过程Ⅰ的目的是排除装置中的空气，防止干扰。

（2）氯气或SO₂都是大气污染物，不能随意排放，因此棉花浸润的溶液应为NaOH溶液，用来吸收尾气。

（3）装置A是制备氯气的，则反应的化学方程式是MnO₂+ 4HCl(浓)MnCl₂+ Cl₂↑+ 2H₂O。

（4）铁离子具有氧化性，能把SO₂氧化生成硫酸，反应的离子方程式是2Fe³⁺+ SO₂ + 2H₂O＝2Fe³⁺+ SO₄^2-+4H⁺。

（5）检验B溶液中是否含有SO₄^2-的操作是向D试管中加入适量盐酸，再加BaCl₂溶液，若有白色沉淀产生，说明溶液中含有SO₄^2-。

（6）过程ⅣB溶液中有Fe³⁺无Fe²⁺，说明氯气把亚铁离子氧化，因此氧化性氯气强于铁离子的。过程ⅥB溶液中含有亚铁离子，说明SO₂能把铁离子还原生成亚铁离子，即说明氧化性是铁离子强于SO₂，甲是正确的；同样分析乙也是正确的；而在丙中，检测结果只能证明氧化性Cl₂> Fe³⁺，不能证明Fe³⁺> SO₂，因为Cl₂也能氧化SO₂产生SO₄^2-，所以丙是错误的。

（7）① 实验中溶液显墨绿色，说明平衡向正反应方向移动，所以加入的应该是Na₂SO₃（或可溶性亚硫酸盐）；而步骤2中溶液显红棕色，说明加入的应该是FeCl₃。

② 由于Fe³⁺消耗 SO₃^2-，c(SO₃^2-)减小，使平衡Fe²⁺(aq)+ SO₃^2-(aq)FeSO₃(s)逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色。

考点：考查氧化还原反应的判断，基本实验操作、氯气的制备，氯气、氯化铁和SO₂性质的探究以及外界条件对平衡状态的影响

点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。

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为验证氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁~K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。
Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，加热A。
Ⅲ．当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧K₂。
Ⅳ．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。
Ⅴ．打开K₃和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧K₃。
Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ。
（1）过程Ⅰ的目的是                           。
（2）棉花中浸润的溶液为                        。
（3）A中发生反应的化学方程式为                                  。
（4）能说明氧化性Fe³⁺> SO₂的离子方程式是                               。
（5）过程Ⅵ，检验B溶液中是否含有SO₄^2-的操作是                         。
（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果不能够证明氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂的是      （填“甲”“乙”“丙”），请用必要的文字说明理由            。

	过程Ⅳ B溶液中含有的离子	过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲	有Fe³⁺无Fe²⁺	有 Fe²⁺
乙	既有Fe³⁺又有Fe²⁺	有SO₄^2-
丙	有Fe³⁺无Fe²⁺	有SO₄^2-

（7）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料： Fe²⁺(aq)+ SO₃^2- (aq)

FeSO₃(s)（墨绿色）提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。
某同学设计如下实验，证实该假设成立：

① 溶液E和F分别为、（写化学式）。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。

为验证氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和 A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹K₁~K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。

Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K₂。

Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

Ⅴ.打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K₃。

Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

（1）A中发生反应的化学方程式为。

（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是。

（3）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性

Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是（填“甲”“乙”“丙”）。

	过程Ⅳ B溶液中含有的离子	过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲	有Fe³⁺无Fe²⁺	有SO₄^2-
乙	既有Fe³⁺又有Fe²⁺	有SO₄^2-
丙	有Fe³⁺无Fe²⁺	有Fe²⁺

（4）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。

查阅资料：Fe²⁺（aq）＋SO₃^2-（aq）FeSO₃（s）（墨绿色）

提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：

① 溶液E和F分别为、。

② 请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因

。

为验证氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：

1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。

2.当丙装置中FeC12溶液变黄时，停止加热。

3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。

4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止。

5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。

回答下列问题：

（1）甲中发生反应的化学方程式为______________________。

（2）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是____________。

（3）实验中，证明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式为_____________。

（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

	步骤3溶液中含有的离子	步骤5溶液中含有的离子
I	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42－
Ⅱ	有Fe3＋无Fe2＋	有SO42－
Ⅲ	有Fe3＋无Fe2＋	有Fe2＋

上述实验结果一定能够证明Cl2＞Fe3＋＞SO2的是______（填“I”、“II”或“III”）。

为验证氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中的加热装置已略，气密性已经检验完毕）

实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹K₁-K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，单后关闭K₁、K₂、K_{3 .}

Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热.

Ⅲ．当B中的溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K₂.

Ⅳ．打开活塞b，使约2ml的溶液流入D试管中，检验其中的离子.

Ⅴ．打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K₃.

Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅵ，检验B溶液中的离子.

（1）过程Ⅰ的目的是___________________________

（2）棉花中浸润的溶液为_______________________

（3）A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________

（4）用70%的硫酸支取SO₂，反应速率比用98%的硫酸块，原因是___________________

（5）过程Ⅳ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________

（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是

	过程Ⅳ B溶液中含有的离子	过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲	有Fe³⁺无Fe²⁺	有SO₄^2-
乙	既有Fe³⁺又有Fe²⁺	有SO₄^2-
丙	有Fe³⁺无Fe²⁺	有Fe²⁺

（7）进行实验过程Ⅴ时，B中的溶液颜色由黄色变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。

查阅资料：Fe²⁺⁽aq)+SO₃^2-(aq) FeSO₃（s）

提出假设：FeCl₃和SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合颜色。

某同学设计如下实验，正式该假设的成立：

溶液E和F分别是___________、_______________

请用化学平衡原理解释步骤3红棕色溶液变为浅绿色的原因___________________________

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