Question

【題目】研究非金屬元素及其化合物的性質(zhì)具有重要意義。

Ⅰ. 含硫物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用裝置測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)。

（1）將部分煙氣緩慢通過(guò)C、D裝置，其中C、D中盛有的藥品分別是_______、________。（填序號(hào)）

①KMnO4溶液 ②飽和NaHSO3溶液 ③飽和Na2CO3溶液④飽和NaHCO3溶液

（2）若煙氣的流速為amL/min，若t1分鐘后，測(cè)得量筒內(nèi)液體體積為VmL，則SO2的體積分?jǐn)?shù)___________。

II.某化學(xué)興趣小組為探究Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

（3）檢查裝置A的氣密性：_________________，向分液漏斗中注水，若水不能順利滴下，則氣密性良好。

（4）整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足，請(qǐng)指出：___________________________。

（5）用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
打開(kāi)活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸；然后關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈	D裝置中：溶液變紅 E裝置中：水層溶液變黃，振蕩后，CCl4層無(wú)明顯變化	Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>________

（6）因忙于觀察和記錄，沒(méi)有及時(shí)停止反應(yīng)，D、E中均發(fā)生了新的變化。

D裝置中：紅色慢慢褪去。

E裝置中：CCl4層先由無(wú)色變?yōu)槌壬�，后顏色逐漸加深，直至變成紅色。

為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下：

Ⅰ.(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類(lèi)似。氧化性：Cl2>(SCN)2。

Ⅱ.Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl，它呈紅色(略帶黃色)，沸點(diǎn)約5 ℃，與水發(fā)生水解反應(yīng)。

Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。

Ⅰ.(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類(lèi)似。氧化性：Cl2>(SCN)2。

Ⅱ.Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl，它呈紅色(略帶黃色)，沸點(diǎn)約5 ℃，與水發(fā)生水解反應(yīng)。

Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。

①請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理(結(jié)合化學(xué)用語(yǔ))解釋Cl2過(guò)量時(shí)D中溶液紅色褪去的原因：________________________；可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋?zhuān)喝∩倭客噬�后的溶液，滴�?/span>_____________，若______________，則上述解釋合理。

②欲探究E中顏色變化的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO3溶液，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋僅產(chǎn)生白色沉淀的原因：_________________________________。

Answer 1

【答案】① ④ 關(guān)閉止水夾b，打開(kāi)活塞a 缺少尾氣處理裝置 Cl2＞Br2＞Fe3+ 過(guò)量氯氣和SCN－反應(yīng)2SCN-+Cl2=2Cl－+2(SCN)2，使SCN-濃度減小，則Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)而褪色 滴加KSCN溶液，若溶液變紅色(或滴加FeCl3溶液，若溶液不變紅） BrCl+H2O＝HBrO+HCl 反應(yīng)只產(chǎn)生Cl－，不產(chǎn)生Br－

【解析】

本題探究氧化性的強(qiáng)弱，用強(qiáng)制弱的原理進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程為制取氯氣→收集（安全瓶）→凈化氯氣（除HCl）→然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在兩組實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)比探究先氧化Fe2+還是Br-。從而得到相關(guān)的結(jié)論。

（1）二氧化硫具有強(qiáng)的還原性，可以用強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀吸收；二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中的溶解度很小，可以用排飽和碳酸氫鈉溶液來(lái)側(cè)量剩余氣體的體積，故答案為：①④；

（2）若模擬煙氣的流速為amL/min，t1分鐘后測(cè)得量筒內(nèi)液體為VmL，則混合氣體二氧化碳、氧氣、氮?dú)獾捏w積是Vml，則二氧化硫的體積為t1amL-VmL，所以二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為：×100%=；

（3）檢查裝置A的氣密性：關(guān)閉止水夾b，打開(kāi)活塞a，向分液漏斗中注水，若水不能順利滴下，則氣密性良好;

（4）整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足是：缺少尾氣處理裝置；

（5）D裝置中：溶液變紅，說(shuō)明有鐵離子生成，據(jù)此得出氯氣的氧化性大于鐵離子；E裝置中：水層溶液變黃，振蕩后CCl4層無(wú)明顯變化，說(shuō)明少量的氯氣先與亞鐵離子反應(yīng)而溴離子未參加反應(yīng)，根據(jù)D和E裝置中的現(xiàn)象可知，溴的氧化性大于鐵離子，則氧化性強(qiáng)弱順序是 Cl2＞Br2＞Fe3+；

（6）①過(guò)量氯氣和SCN－反應(yīng)2SCN-+Cl2=2Cl－+2(SCN)2，使SCN-濃度減小，則Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)而褪色；

取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色(或滴加FeCl3溶液，若溶液不變紅），則上述推測(cè)合理；

②用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO3溶液， 發(fā)生反應(yīng)BrCl+H2O=HBrO+HCl，反應(yīng)只產(chǎn)生Cl－，不產(chǎn)生Br－，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。