Question

为验证氧化性C12＞Fe3+＞SO2某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）．
实验步骤：
1．在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接．
2．当丙装置中FeC1₂溶液变黄时，停止加热．
3．打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子．
4．在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止．
5．更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子．
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为

 

．
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是

 

．
（3）实验中，证明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式为

 

．
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

	步骤3溶液中含有的离子	步骤5溶液中含有的离子
Ⅰ	既有Fe3+又有Fe2+	有SO   2- 4
Ⅱ	有Fe3+无Fe2+	有SO   2- 4
Ⅲ	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+

上述实验结果一定能够证明C12＞Fe3+＞SO2的是

 

（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）甲装置是制取氯气的装置，可以用二氧化锰和浓盐酸之间的反应来制取；
（2）浓硫酸中不存在自由移动的离子；
（3）根据铁离子能将二氧化硫氧化的原理来书写方程式；
（4）根据反应：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺可以得到氧化性：Fe³⁺＞SO₄^2-，将氯气通到氯化亚铁中，溶液变黄色可以证明氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，据此回答判断．

解答： 解：钾装置可以用来制取氯气，乙装置可以用来制取二氧化硫，将氯气、二氧化硫分别通入到氯化亚铁溶液中，根据现象变化可以判断氯气、二氧化硫和铁离子的氧化性强弱．
（1）甲装置是制取氯气的装置，可以用二氧化锰和浓盐酸之间的反应来制取，反应的原理方程式为：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+H₂O，故答案为：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+H₂O；
（2）浓硫酸中不存在自由移动的离子，70%的硫酸中氢离子浓度比98%的硫酸中的大，所以用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，故答案为：70%的硫酸中氢离子浓度比98%的硫酸中的大；
（3）铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，可以证明氧化性的强弱，其反应的原理方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（4）根据反应：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，根据出现铁离子、还有硫酸根离子，可以得到氧化性：Fe³⁺＞SO₄^2-，将氯气通到氯化亚铁中，溶液变黄色可以证明氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，故答案为：Ⅰ、Ⅲ．

点评：本题是一道实验方案的设计题，考查学生对物质的性质的掌握，注意氧化还原反应中的规律是解题的关键，难度中等．