Question

【题目】某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性强弱，设计了如下实验：

(1)①装置A中发生反应的离子方程式是______________。

②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出_______________________。

(2)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。D装置中：红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。

为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

①用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________，现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加____________溶液，若溶液颜色________，则上述解释是合理的。

②探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释仅产生白色沉淀原因_________________________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 缺少尾气处理装置 过量氯气和SCN－反应2SCN－＋Cl2==2Cl－＋(SCN)2，使SCN－浓度减小，则Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色 KSCN 变红色(或 FeCl3溶液，不变红) BrCl＋H2O==HBrO＋HCl、Ag＋＋Cl－==AgCl↓

【解析】

打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸，然后关闭活塞a，点燃酒精灯，会发现：D装置中：溶液变红，说明发生反应：Cl2＋2Fe2＋==2Cl－＋2Fe3＋，Fe3＋与SCN－溶液反应生成Fe(SCN)3为红色；E装置中：通入少量氯气时，发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。

(1)①在装置A中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应产生氯气，发生反应的离子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；

②氯气是有毒气体，会造成大气污染，在整套实验装置存在一处明显的不足，就是缺少尾气处理装置。

(2)①Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3是一个可逆反应，当Cl2过量时，过量的氯气和SCN－反应2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－浓度减小，则Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色。

设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液颜色变红色，就证明是平衡发生了移动；或向溶液中滴加FeCl3溶液，溶液不变红色，也证明溶液中SCN－浓度减小，平衡发生了移动；

②探究E中颜色变化的原因，用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。这是由于Cl2＋Br2==2BrCl；BrCl ＋H2O ==HBrO＋HCl，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以溶液颜色变成红色。