Question

17．为验证氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小组用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）实验过程如图：

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，检验其中的阳离子．
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的目的是排出装置中的氧气．
（2）棉花中浸润的溶液为氢氧化钠溶液．作用是吸收Cl₂、SO₂，防止污染空气
（3）A中发生反应的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）导致步骤Ⅲ中溶液变黄的离子反应是2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．用KSCN（写试剂化学式）检验氧化产物，现象是溶液变红．
（5）能说明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（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的是乙丙（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

分析 A装置为制取氯气的装置，B装置为氯气氧化亚铁离子的装置，B中盛放氯化亚铁溶液，C装置制备二氧化硫．
（1）装置中存在氧气，会氧化亚铁离子，在溶液中可以氧化二氧化碳；
（2）Cl₂、SO₂有毒污染空气，应有尾气处理；
（3）浓盐酸与二氧化锰再加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水；
（4）当B中溶液变黄时即氯气将二价铁氧化成三价铁离子，用KSCN溶液检验；
（5）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性结合三价铁离子氧化二氧化硫生成二价铁和硫酸根书写离子方程式；
（6）氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，也强于还原剂的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯气氧化SO₂；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，说明Cl₂氧化性强于Fe³⁺，且没有Cl₂剩余，后有SO₄^2-能说明Fe³⁺氧化性强于SO₂；丙．B中存在Fe³⁺，说明Cl₂氧化性强于Fe³⁺，后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂还原．

解答 解：（1）装置中存在氧气，会对实验结果产生影响，故先排尽装置中的空气，
故答案为：排出装置中的氧气；
（2）Cl₂、SO₂有毒污染空气，应有尾气处理，装置中的棉花需要浸润强碱溶液吸收Cl₂、SO₂，防止污染空气；
故答案为：氢氧化钠溶液；吸收Cl₂、SO₂，防止污染空气；
（3）A中发生反应为制备氯气，反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）当B中溶液变黄时即氯气将二价铁氧化成三价铁离子，离子方程式为：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，用KSCN溶液检验三价铁离子，现象是溶液变红；
故答案为：2Fe²+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；KSCN；溶液变红；
（5）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性，则能说明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式是三价铁离子氧化二氧化硫生成二价铁和硫酸根，则离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（6）理论依据是氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，也强于还原剂的氧化性；
甲．B可能有存在溶解的氯气氧化SO₂，故错误；
乙．B中存在Fe³⁺、Fe²⁺，说明Cl₂氧化性强于Fe³⁺，且没有Cl₂剩余，故后有SO₄^2-能说明Fe³⁺氧化性强于SO₂，故正确；
丙．B中存在Fe³⁺，说明Cl₂氧化性强于Fe³⁺，后生成了Fe²⁺，只能是Fe³⁺被SO₂还原，故正确；
故选：乙丙．

点评 本题是综合化学实验题，考查实验的具体操作步骤、操作目的、原理、微粒的检验及分析等有关问题，有利于培养学生的分析推理、思维缜密等，是对学生综合能力的考查，难度较大．