Question

【题目】某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较实验，实验过程如下：

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。

Ⅱ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验取出溶液中的离子。

Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体。

Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。

（1）棉花中浸润的溶液为____________，目的是________________。

（2）实验室制备氯气的化学方程式为______________________。

（3）过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为______________________，过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是_____________________。

（4）该小组对SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较期望达到的结论是_______________。

（5）甲、乙、丙三同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱关系的是______________。

	过程Ⅱ中检出离子	过程Ⅳ中检出离子
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

【答案】NaOH溶液防止尾气污染环境MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42－，反之无SO42－SO2＞Fe2＋＞Cl－乙丙

【解析】

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液(约10ml)中通入Cl2，当B的溶液变黄时，则氯气将二价铁氧化成三价铁时，停止通气；

Ⅱ．打开活塞b，使约2ml的溶液流入D试管中，用KSCN溶液来检验溶液中的三价铁离子；

Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体，还原三价铁，生成二价铁和硫酸根；

Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，用先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，来检验有SO42-；据此分析解答。

(1)氯气和二氧化硫都是气体且有毒，实验过程中要防止氯气和二氧化硫逸出而污染空气，二者都能和NaOH溶液反应产生无毒物质，所以可以用NaOH溶液吸收两种气体，故答案为：NaOH溶液；防止尾气污染环境；

(2)加热条件下，浓盐酸和二氧化锰发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水，离子方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)二氧化硫具有还原性，能和铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子和氢离子，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+；实验室用盐酸酸化的氯化钡溶液检验硫酸根离子，其检验方法为取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42-，反之无SO42-，故答案为：2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+；取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42-，反之无SO42-；

(4)该题的理论依据是氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物，该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是SO2＞Fe2+＞Cl-，故答案为：SO2＞Fe2+＞Cl-；

(5)乙中第一次，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，第二次有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫，丙中第一次有Fe3+，无Fe2+，则氯气的氧化性大于铁离子，第二次有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫，所以一定能够证明SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱关系的是乙、丙，故答案为：乙、丙。