Question

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，关闭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K₃和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K₃．
Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ，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

 

．
（4）若将制取的SO₂通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为

 

．
（5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示．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ⅣB溶液中含有的离子	过程ⅥB溶液中含有的离子
甲	有Fe3+无Fe2+	有SO42-
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+

Answer 1

考点：氧化性、还原性强弱的比较

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）通入一段时间N₂，排出装置中的氧气；
（2）氯气和二氧化硫都是有毒气体，可以用氢氧化钠来吸收；
（3）A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水；
（4）SO₂通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应；
（5）溶液显酸性，检验硫酸根离子应选择氯化钡溶液；乙中第一次，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，第二次有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫丙中第一次有Fe³⁺，无Fe²⁺，则氯气的氧化性大于铁离子，第二次有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫．

解答： 解：（1）打开K₁～K₄，关闭K₅、K₆，通入一段时间N₂，目的是排出装置中的氧气，故答案为：排出装置中的空气，防止干扰；
（2）棉花中浸有NaOH溶液，吸收多余氯气、二氧化硫，防止污染空气，故答案为：NaOH溶液；
（3）A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水，该反应为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
，故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）SO₂具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强的氧化性，二者混合后可以发生氧化还原反应：2MnO₄^-+5SO₂+4H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，使高锰酸钾褪色，故答案为：2MnO₄^-+5SO₂+4H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）溶液显酸性，检验硫酸根离子应选择氯化钡溶液；乙中第一次，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，第二次有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫丙中第一次有Fe³⁺，无Fe²⁺，则氯气的氧化性大于铁离子，第二次有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；故答案为：乙、丙．

点评：本题考查性质实验方案的设计及氧化还原反应，明确装置的作用及发生的反应是解答的关键，注意氧化性的比较是解答的难点，题目难度较大．