题目内容
7．某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱，设计了如下实验：
（1）①装置A中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出缺少尾气处理装置．
（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯． | D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄，振荡后，下层CCl4层无明显变化． | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为： Cl2＞Br2＞Fe3+ |
D装置中：红色慢慢褪去．
E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色．
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：
| ⅰ．Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3 是一个可逆反应． ⅱ．（SCN）2性质与卤素单质类似．氧化性：Cl2＞（SCN）2． ⅲ．Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl呈红色（略带黄色），沸点约5℃，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应． ⅳ．AgClO、AgBrO均可溶于水． |
则使Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3平衡向逆反应方向移动而褪色，现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液（或FeCl3溶液）溶液，若溶液颜色变红色（或不变红），则上述解释是合理的．
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生．请结合上述资料用两步方程式（离子或化学方程式不限定）解释仅产生白色沉淀原因BrCl+H2O=HBrO+H++Cl-、Ag++Cl-=AgCl↓．
分析 （1）①A中浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水；②氯气有毒不能直接排空，要用碱液吸收尾气；
（2）打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸，然后关闭活塞a，点燃酒精灯加热；亚铁离子的还原性比溴离子强，氯气首先氧化亚铁离子，再氧化溴离子；
（3）①过量氯气和SCN-反应SCN-浓度减小，根据铁离子和硫氰根离子反应平衡原理分析；
向溶液中加入氯化铁或硫氰化钾溶液根据溶液颜色变化判断；
②氯化溴能发生水解反应生成酸，根据AgBrO、AgCl的溶解性分析．
解答 解：（1）①浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
②由于氯气有毒，直接排放到空气中会污染大气，要用碱液吸收尾气，实验装置缺少尾气处理装置，故答案为：缺少尾气处理装置；
（2）打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸，然后关闭活塞a，点燃酒精灯加热；亚铁离子的还原性比溴离子强，氯气首先氧化亚铁离子，再氧化溴离子，所以D装置中首先变红，E装置中水层溶液变黄，振荡后，下层CCl4层无明显变化，说明以后亚铁离子，溴离子未被氧化，Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞Fe3+，
故答案为：Cl2＞Br2＞Fe3+；
（3）①过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+（SCN）2，使SCN-浓度减小，则使Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3平衡向逆反应方向移动而褪色，为检验其褪色原因，检验方法为：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则上述推测合理；或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl3溶液，若溶液不变红，则上述推测合理，
故答案为：过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+（SCN）2，使SCN-浓度减小，则使Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3平衡向逆反应方向移动而褪色；KSCN溶液（或FeCl3溶液）；变红色（或不变红）；
②过量的氯气和溴反应生成氯化溴，氯化溴不稳定，易和水反应生成盐酸和次溴酸，BrCl+H2O=HBrO+H++Cl-，氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银，Ag++Cl-=AgCl↓，次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水，所以生成的白色沉淀为氯化银，
故答案为：BrCl+H2O=HBrO+H++Cl-、Ag++Cl-=AgCl↓．
点评 本题考查了性质实验方案设计，明确反应原理是解本题关键，结合资料分析解答，会根据离子反应方程式判断氧化性强弱，会根据实验现象确定发生的反应，题目难度中等．
| A． | 达到化学平衡时，4v正（O2）=5v逆（NO） | |
| B． | 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 | |
| C． | 达到化学平衡时，NH3（g）、O2（g） NO（g）、H2O（g）的浓度比为4：5：4：6 | |
| D． | 化学反应速率关系是：2v正（NH3）=3v正（H2O） |
| A． | 已知HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，则含40gNaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和放出的热量小于57.3kJ | |
| B． | 已知N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1，当有3NA个电子转移时，此反应的△H变为-46.2kJ•mol-1 | |
| C． | 已知2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6kJ•mol-1，则氢气燃烧热为285.8kJ/mol | |
| D． | 已知S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1，S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2，则△H1＞△H2 |
| A． | 容量瓶中原有少量蒸馏水 | |
| B． | 洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中 | |
| C． | 定容时观察液面俯视 | |
| D． | 称量用的砝码已生锈 |
| A． | 配溶液时，容量瓶里有少许蒸馏水不会影响溶液浓度 | |
| B． | NaHCO3•10H2O晶体灼烧后，得到NaHCO3粉末 | |
| C． | 实验室用氯酸钾制氧气的反应不属于离子反应 | |
| D． | 要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来，用氨水比用NaOH溶液好 |