Question

20．甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究．向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色．
（1）B中反应的离子方程式是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验．取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在Fe³⁺．
（3）资料显示：SCN ^-的电子式为 ．甲同学猜想SCN^-可能被Cl₂氧化了，他进行了如下研究．
①取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN^-中被氧化的元素是硫元素．
②甲同学通过实验证明了SCN^-中氮元素转化为NO₃^-，已知SCN^-中碳元素没有被氧化，若SCN^-与Cl₂反应生成1mol CO₂，则转移电子的物质的量是16mol．

Answer 1

分析 探究Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应，Fe²⁺被Cl₂氧化生成Fe³⁺，Fe³⁺与SCN^-反应生成红色的硫氰化铁溶液，呈红色，向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色，A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，应当是氢氧化铁固体，根据SCN^-的电子式为可知，SCN^-中碳显+4价，硫显-2价，氮显-3价，碳已经是最高正价了，不能再被氧化，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有硫酸根离子，其中硫显+6价，而原来SCN^-中硫显-2价，所以被氧化的元素为硫元素．
（1）B装置是用来吸收氯气尾气的，根据元素守恒和电荷守恒可以写出离子方程式；
（2）A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，应当是氢氧化铁固体，所以原溶液中应当有Fe³⁺；
（3）①加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有硫酸根离子，其中硫显+6价，而原来SCN^-中硫显-2价，所以被氧化的元素为硫元素；
②SCN^-与Cl₂反应的化学方程式可以计算出电子转移的物质的量．

解答 解：（1）B装置是用来吸收氯气尾气的，根据元素守恒和电荷守恒可以写出离子方程式为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，应当是氢氧化铁固体，所以原溶液中应当有Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；
（3）①加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有硫酸根离子，其中硫显+6价，而原来SCN^-中硫显-2价，所以被氧化的元素为硫元素，
故答案为：硫元素；
②SCN^-与Cl₂反应生成硫酸根和硝酸根还有二氧化碳，所以它们反应的化学方程式为：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂+Cl^-+18H⁺，此反应中电子转移数目为16，即由方程式可知每生成1mol二氧化碳要转移16mol电子，
故答案为：16．

点评 本题是实验方案的综合题，综合性较强，其中涉及到了离子的检验、氧化还原的离子方程式的书写、化学计算等知识点，解题的关键是要掌握元素化合物的基础知识及实验基本操作要求，题目难度中等．