Question

【题目】甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

（1）B中反应的离子方程式是____。

（2）A中溶液变红的原因是____。

（3）为了探究现象II的原因，甲同学进行如下实验。

①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_____。

②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。

甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN—与Cl2发生了反应。

（4）甲同学猜想SCN—可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。

资料显示：SCN—的电子式为

①甲同学认为SCN—中碳元素没有被氧化，理由是_________。

②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__________。

③通过实验证明了SCN—中氮元素转化为NO3-，他的实验方案是____。

④若SCN—与Cl2反应生成1 mol CO2，则转移电子的物质的量是______mol。

Answer 1

【答案】Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN-反应生成红色Fe（SCN）3，所以溶液变红 Fe3+ SCN-中的碳元素是最高价态+4价 硫元素 取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中存在NO3-，SCN-中氮元素被氧化成NO3- 16

【解析】

（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）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，故答案为：Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN-反应生成红色的，所以溶液变红；

（3）①A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+；

（4）①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，不能再被氧化了，故答案为：SCN-中的碳元素是最高价态+4价；

②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；

③利用硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性，遇到铜被还原，生成一氧化氮，在空气中被氧气氧化成红棕色的二氧化氮气体，可以检验硝酸根离子的存在，据此可知实验方案为：取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中存在，SCN-中氮元素被氧化成NO3-，故答案为：取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中存在，SCN-中氮元素被氧化成NO3-；

④SCN-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-+SO42-+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。

【点晴】

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、实验步骤的设计、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。