Question

(12分)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)实验过程如下：
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为__________________________________。
（4）用70％的硫酸制取SO₂，反应速率比用98％的硫酸快，原因是______________
（5）过程Ⅵ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性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SO42﹣
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42﹣
丙	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+

Answer 1

（1）排出装置中的氧气（空气）；（2）氢氧化钠溶液；（3）MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）70%的硫酸中的H⁺的浓度比98%的硫酸中的H⁺的浓度大；（5）取少量B溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，再滴加几滴氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明溶液B中有硫酸根。（6）乙、丙。

试题分析：（1）根据题意可知：在过程I中通入过量的N₂的目的是排出装置中的氧气（空气）；以防止氧气影响离子的检验。（2）因为Cl₂是大气污染物，为防止氯气对环境造成污染，用的棉花中浸润的溶液为NaOH溶液。（3）A是制取氯气的装置。A中发生反应的化学方程式为MnO₂+4HCl(浓) MnCl₂ +Cl₂↑+2H₂O；（4）用70％的硫酸制取SO₂，反应速率比用98％的硫酸快，是因为在98％的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在，而在70％的硫酸中有大量的硫酸分子发生电离，产生H⁺，即70%的硫酸中的H⁺的浓度比98%的硫酸中的H⁺的浓度大；所以离子浓度越大，反应速率就越快。（5）过程Ⅵ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作方法是取少量B溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，再滴加几滴氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明溶液B中有硫酸根。（6）甲：发生反应：2Fe²⁺+Cl₂==2Cl^－＋2Fe³⁺；可能由于氯气过量，发生反应：Cl₂＋SO₂＋2H₂O=SO₄^2-＋4H⁺+2Cl^-；只能证明：氧化性：Cl₂> Fe³⁺；Cl₂> SO₂。而不能证明：Fe³ > SO₂。错误。乙：发生反应：2Fe²⁺+Cl₂==2Cl^－＋2Fe³⁺；2Fe³⁺＋SO₂＋2H₂O=SO₄^2-＋4H⁺+2Fe²⁺；证明氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂。正确。丙：发生反应：2Fe²⁺+Cl₂==2Cl^－＋2Fe³⁺；由于SO₂过量，所以发生反应2Fe³⁺＋SO₂＋2H₂O=SO₄^2-＋4H⁺+2Fe²⁺将所有的Fe³⁺还原为Fe²⁺；证明氧化性Cl₂> Fe³⁺> SO₂。正确。选项为乙、丙。