Question

【题目】为验证氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小组用如图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

Ⅲ．当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。

Ⅳ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

Ⅴ．打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K。

Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

(1)过程Ⅰ的目的是__________________________。

(2)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是__________________________。

(3)若向第III步B中的黄色溶液中通入H2S气体，会观察到有淡黄色沉淀生成，写出该反应的化学方程式__________________________。

(4)若将制取的SO2通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其反应的离子方程式为__________________________。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示．他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是_____（填“甲”、“乙”或“丙”）。

	过程Ⅳ，B溶液中含有的离子	过程Ⅵ，B溶液中含有的离子
甲	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42﹣
丙	有Fe3+无Fe2+	有SO42﹣

(6)将B中的FeCl2溶液换成100mLFeBr2溶液并向其中通入2.24LCl2（标准状况下），若溶液中有1/2的Br﹣被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为____。

Answer 1

【答案】排出装置中的空气，防止干扰 Fe2+容易被空气中的氧气氧化，铁粉可以将氧化得到的Fe3+还原为Fe2+ 2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓ 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn 2+ +5SO42- +4H+ 甲、乙 1mol/L

【解析】

(1)通入一段时间N2，排出装置中的氧气；

(2)Fe2+被空气中的O2氧化变为Fe3+，若加入Fe粉，会发生氧化还原反应产生Fe2+；

(3)第Ⅲ步B中发生+3铁离子与硫化氢反应，生成硫沉淀、+2亚铁离子、盐酸；

(4)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应；

(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，甲中第一次有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；

(6)根据电子守恒进行计算。

(1)打开K1～K4，关闭K5、K6，通入一段时间N2，目的是排出装置中的空气，防止其氧化Fe2+，干扰实验；

(2)Fe2+被空气中的O2氧化变为Fe3+，若加入还原铁粉，会发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，从而可以起到防止Fe2+变质的作用；

(3) Fe3+具有强的氧化性，可以与H2S反应，生成S单质、Fe2+、盐酸，反应的化学方程式为：2FeCl3 +H2S=2FeCl2 +2HCl +S↓；

(4)SO2具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强的氧化性，二者混合反应反应，SO2被氧化成硫酸，KMnO4被还原变为MnSO4，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得离子方程式为2MnO4-+5SO2 +2H2O=2Mn2++5SO42- +4H+；

(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SO2与Fe3+的反应，则氧化性：Fe3+> SO2，甲中第一次有Fe3+，无Fe2+，则氧化性：Cl2>Fe3+，第二次有Fe2+，说明发生SO2与Fe3+的反应，则氧化性：Fe3+> SO2，故答案为：甲、乙；

(6)设FeBr2的物质的量浓度为c，根据电子守恒可知，，解得c=1mol/L。