Question

14．为了验证Cl^-、SO₂、Fe²⁺还原性的强弱，某课外小组同学设计了如图所示装置进行实验
回答下列问题：
（1）A装置中盛装KClO₃的仪器名称为圆底烧瓶；C装置制备SO₂反应的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO_4（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（2）若要用上述装置连续验证还原性：SO₂＞Fe²⁺＞Cl^-
①验证还原性Fe²⁺＞Cl^-的操作是关闭K₁ 、K₃、K₄，打开K₂、分液漏斗活塞a
②再验证还原性SO₂＞Fe²⁺的操作是关闭K₁ 、K₂、K₄，打开K₃、分液漏斗活塞b
（3）实验结束时，检验实验后的B中溶液是否含有SO₄^2-的操作方法为打开旋塞b，放出少量溶液于D中，加入盐酸无现象加入氯化钡溶液生成白色沉淀证明含有硫酸根离子．

Answer 1

分析 （1）依据A装置中盛装KClO₃的仪器图形和作用可知仪器为圆底烧瓶，C装置中是固体亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体；
（2）①验证还原性Fe²⁺＞Cl^-是利用装置中的反应，还原剂的还原性大于还原产物，可以先再A装置制备氯气通入B装置的氯化亚铁溶液中发生反应，溶液变化浅绿色为黄色溶液；
②验证还原性SO₂＞Fe²⁺是利用装置C制备二氧化硫气体，通入装置B中的氯化铁溶液中，溶液由黄色变化为浅绿色，氯化铁被二氧化硫还原生成氯化亚铁，氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产物；
（3）检验硫酸根离子的实验方法是加入盐酸、氯化钡，观察是否有白色沉淀生成设计实验；

解答 解：（1）依据A装置中盛装KClO₃的仪器图形和作用可知仪器为圆底烧瓶，C装置中是固体亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体反应的化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO_4（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：圆底烧瓶，Na₂SO₃+H₂SO_4（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①验证还原性Fe²⁺＞Cl^-是利用装置中的反应，还原剂的还原性大于还原产物，可以先再A装置制备氯气通入B装置的氯化亚铁溶液中发生反应，溶液变化浅绿色为黄色溶液，操作是关闭K₁ 、K₃、K₄，打开K₂、分液漏斗活塞a，发生反应Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，依据现象和反应判断，还原剂Fe²⁺的还原性大于还原产物Cl^-，故答案为：关闭K₁ 、K₃、K₄，打开K₂、分液漏斗活塞a；
②验证还原性SO₂＞Fe²⁺是利用装置C制备二氧化硫气体，通入装置B中的氯化铁溶液中，溶液由黄色变化为浅绿色，氯化铁被二氧化硫还原生成氯化亚铁，2Fe³⁺+SO₂+H₂O=2Fe²⁺+2H⁺+SO₄^2-，氧化还原反应中还原剂SO₂还原性大于还原产物Fe²⁺，操作为：关闭K₁ 、K₂、K₄，打开K₃、分液漏斗活塞b，
故答案为：关闭K₁ 、K₂、K₄，打开K₃、分液漏斗活塞b；
（3）检验硫酸根离子的实验方法是加入盐酸、氯化钡，观察是否有白色沉淀生成设计实验，实验结束时，检验实验后的B中溶液是否含有SO₄^2-的操作方法为打开旋塞b，放出少量溶液于D中，加入盐酸无现象，加入氯化钡溶液生成白色沉淀是硫酸钡沉淀，证明原溶液中含硫酸根离子，
故答案为：加入盐酸无现象，加入氯化钡溶液生成白色沉淀，证明含硫酸根离子；

点评 本题考查了物质制备、物质检验、氧化还原反应中还原性强弱比较的实验设计步骤和反应原理，注意装置中活塞开关的作用，题目难度中等．