Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以探究Fe³⁺、Cl₂和SO₂的氧化性強(qiáng)弱（夾持儀器已略）．
（1）按圖連接好裝置，檢查A裝置的氣密性的方法為
關(guān)閉a、b、K₁、K₃，打開K₂，向B裝置中加水，將T形導(dǎo)管下端插入水中，微熱A裝置，看到有氣泡產(chǎn)生，停止加熱恢復(fù)室溫，T形導(dǎo)管下端形成一段水柱，說(shuō)明A裝置氣密性良好．
（2）檢查完裝置的氣密性，添加藥品，向A裝置的分液漏斗中加入濃鹽酸，在圓底燒瓶中加入固體KMnO₄；向B裝置中加入10mL FeCl₂溶液；在C裝置的分液漏斗中加入70%的硫酸，向圓底燒瓶中加入固體Na₂SO₃；棉花浸潤(rùn)NaOH溶液．打開彈簧夾K₁～K₄，通入一段時(shí)間N₂，再將T形導(dǎo)管插入B中，繼續(xù)通入N₂，然后關(guān)閉K₁，K₃，K₄．通入一段時(shí)間N₂的目的是排出裝置中的空氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)．
（3）打開活塞a，逐滴加入濃鹽酸，當(dāng)B中溶液變?yōu)樽攸S色時(shí)，停止滴加濃鹽酸，夾緊K₂，打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，分別取1mL溶液滴入硫氰化鉀（填試劑名稱）和鐵氰化鉀溶液可以證明其中含有Fe³⁺和Fe²⁺．A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（4）打開K₃和活塞c，逐滴加入70%的硫酸，當(dāng)B中溶液顏色逐漸變?yōu)闇\綠色，停止滴加70%的硫酸，夾緊K₃，打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，并檢驗(yàn)其中的離子．B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（5）結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷Fe³⁺、Cl₂、SO₂氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镾O₂＜Fe³⁺＜Cl₂．

Answer 1

分析 （1）檢查裝置氣密性，首先要密閉，應(yīng)關(guān)閉a、b、K₁、K₃，打開K₂，向B裝置中加水，T形導(dǎo)管下端插入水中，微熱A裝置，根據(jù)是否看到氣泡及停止加熱恢復(fù)室溫，T形導(dǎo)管下端是否形成一段水柱進(jìn)行判斷；
（2）氯氣、二氧化硫有毒，需要用用堿溶液吸收；裝置中氧氣干擾實(shí)驗(yàn)，則通入一段時(shí)間N₂的目的排出裝置中的空氣；
（3）氯氣將氯化亞鐵中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，可用硫氰化鉀可以證明其中含有Fe³⁺；A裝置中氯離子被酸性高錳酸根離子氧化成氯氣，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（4）Fe³⁺被SO₂還原為Fe²⁺，亞鐵離子的溶液為淺綠色；B中鐵離子將二氧化硫氧化成硫酸，據(jù)此寫出離子方程式；
（5）結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及氧化還原反應(yīng)原理判斷Cl₂、Fe³⁺和SO₂的氧化性由弱到強(qiáng)的順序．

解答 解：（1）檢查裝置氣密性，首先要密閉，應(yīng)關(guān)閉a、b、K₁、K₃，打開K₂，向B裝置中加水，T形導(dǎo)管下端插入水中，微熱A裝置，看到有氣泡產(chǎn)生，停止加熱恢復(fù)室溫，T形導(dǎo)管下端形成一段水柱，說(shuō)明A裝置氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉a、b、K₁、K₃，打開K₂，向B裝置中加水，將T形導(dǎo)管下端插入水中，微熱A裝置，看到有氣泡產(chǎn)生，停止加熱恢復(fù)室溫，T形導(dǎo)管下端形成一段水柱，說(shuō)明A裝置氣密性良好；
（2）用堿溶液吸收多余的氯氣、二氧化硫，防止污染空氣；通入一段時(shí)間N₂的目的是排出裝置中的空氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)，
故答案為：NaOH；排出裝置中的空氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)；
（3）氯氣將氯化亞鐵中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色，則用硫氰化鉀可以證明其中含有Fe³⁺；A裝置中酸性條件下高錳酸根離子將氯離子氧化成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：硫氰化鉀；2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（4）Fe³⁺被SO₂還原為Fe²⁺，溶液變?yōu)闇\綠色；B中二氧化硫被鐵離子氧化成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：淺綠；SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（5）結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及氧化還原反應(yīng)原理可知：Cl₂、Fe³⁺和SO₂的氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)椋篠O₂＜Fe³⁺＜Cl₂，
故答案為：SO₂＜Fe³⁺＜Cl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及氧化還原反應(yīng)中氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法應(yīng)用、性質(zhì)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺磻?yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>