题目内容

17．某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取Cl2，化学方程式为：Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO4+2Cl2↑+2H2O，他们设计了如下实验用于制取Cl2并验证其某些性质．
请回答：
（1）该实验中A部分的装置是②（填写装置的序号）．

（2）若要证明B中Na2SO3溶液已被氧化，所需要的化学试剂为BaCl2溶液、稀盐酸；
（3）实验进行了一段时间后，他们要探究C中FeSO4溶液被氧化的程度，设计了以下的方案，请填写其中的空白：
 实验目的 操作与结论
 ①FeSO4溶液完全未被氧化 实验①取少许溶液于试管中，滴入数滴KSCN溶液，若溶液不变色（选填“不变色”或“变红色”），说明溶液完全未被氧化．
 ②FeSO4部分被氧化 ②实验②：取少许溶液于试管中，滴入数滴酸性KMnO4溶液，若溶液褪色；再另取少许溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变
红（血红）色，说明溶液被部分氧化．
 ③FeSO4完全被氧化 ③重复实验②在待测②液中滴加数滴酸性KMnO4溶液后，溶液不褪色，另一实验现象与②同．
（4）完成酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液中的离子反应方程式：
1Mn${O}_{4}^{-}$+5Fe2++8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O．

分析 （1）根据反应物的状态及反应条件选择发生装置；
（2）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，根据硫酸根离子的检验方法检验即可，据此判断使用试剂；
（3）①硫酸亚铁完全未被氧化，则溶液中不存在铁离子，根据检验铁离子的方法解答；
②若硫酸亚铁部分被氧化，则溶液中存在铁离子和亚铁离子，用酸性高锰酸钾溶液具有亚铁离子，用硫氰化钾具有铁离子；
③若硫酸亚铁完全被氧化，溶液中不存在亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液证明不存在亚铁离子，用硫氰化钾证明铁离子；
（4）酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液中，亚铁离子被氧化成铁离子，高锰酸根离子被还原成锰离子，根据化合价变化及质量守恒定律配平该反应．

解答 解：（1）该反应的反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置，即②正确，
故答案为：②；
（2）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子：Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2Cl-+2H+；如果亚硫酸钠被氧化，会生成硫酸钠，硫酸钠和氯化钡能发生 反应生成白色沉淀硫酸钡，亚硫酸钡也是沉淀，所以要先排除亚硫酸盐的干扰，再用氯化钡检验硫酸根离子，所以使用的试剂为：BaCl2溶液、稀盐酸，
故答案为：BaCl2溶液、稀盐酸；
（3）①硫酸亚铁完全未被氧化，则溶液中不存在Fe3+离子，检验方法为：实验①取少许溶液于试管中，滴入数滴KSCN溶液，若溶液不变色，说明溶液完全未被氧化，
故答案为：KSCN；不变；
②FeSO4部分被氧化：则溶液中同时存在Fe3+离子和Fe2+，用酸性高锰酸钾溶液具有亚铁离子，用硫氰化钾具有铁离子，检验方法为：取少许溶液于试管中，滴入数滴酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则证明溶液中含有亚铁离子；再另取少许溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有铁离子，证明溶液被部分氧化，
故答案为：褪；红（血红）；
③若硫酸亚铁完全被氧化，溶液中不存在亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液证明不存在亚铁离子，用硫氰化钾证明铁离子；
（4）酸性KMnO4溶液滴入FeSO4溶液中，MnO4-中Mn元素的化合价为+7价，反应后被还原为Mn2+，化合价降低5价；Fe2+的化合价从+2变为Fe3+，化合价升高1价，则高锰酸根离子的系数为1、亚铁离子的系数为5，反应在酸性条件下，则反应物中缺少的为氢离子，生成物中缺少分别为铁离子和水，根据质量守恒定律配平，配平后的离子反应方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：1；5；8H+；1；5Fe3+；4H2O．

点评 本题考查了性质实验方案的设计与评价方法，题目难度中等，涉及装置的选用、氧化还原反应的配平、性质实验方案的设计等知识，注意掌握性质实验方案设计与评价原则，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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