Question

【题目】为验证氧化性：Cl2 > Fe3+ >SO2，某化学研究性学习小组用图所示装置进行实验（夹持仪器和A中的加热装置已略，气密性已经检验完毕）：

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，夹紧弹簧夹K2。

Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的阳离子。

Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。

Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

回答下列问题：

（1）过程Ⅰ的目的是________。

（2）棉花中浸润的溶液为________，作用是_____________。

（3）导致步骤Ⅲ中溶液变黄的离子反应是____，用_____，（写试剂化学式）检验氧化产物，现象是____。

（4）能说明氧化性Fe3＋>SO2的离子方程式是________。

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

Answer 1

【答案】赶走装置内的空气，避免空气中的氧气影响实验 氢氧化钠溶液 吸收反应中多余的氯气、二氧化硫气体，防止污染空气 2Fe2＋ ＋ Cl2 === 2Fe3＋ ＋ 2Cl－ KSCN溶液 红色 2Fe3＋＋SO2 ＋2H2O === 2Fe2＋＋SO42－＋4H＋ 乙、丙

【解析】

将装置内的空气排出，避免空气中氧气干扰实验，实验室制得的氯气先通入到氯化亚铁溶液中，溶液变黄，用KSCN溶液验证是否生成了铁离子，关闭氯气，再利用生成的二氧化硫通入到B溶液中，检验B中的离子。

⑴打开弹簧夹，通入一段时间氮气，目的是赶走装置内的空气，避免空气中的氧气影响实验，

故答案为赶走装置内的空气，避免空气中的氧气影响实验；

⑵棉花上的溶液主要是吸收反应中多余的氯气、二氧化硫气体，防止污染空气，因此棉花应该浸润的为氢氧化钠溶液，

故答案为氢氧化钠溶液；吸收反应中多余的氯气、二氧化硫气体，防止污染空气；

⑶氯气具有强氧化性，能够把氯化亚铁氧化为氯化铁，含有铁离子溶液显黄色，离子反应是：2Fe2＋ ＋ Cl2 === 2Fe3＋ ＋ 2Cl－；氧化产物中含有铁离子，可以用硫氰化钾溶液进行检验，如果溶液变为红色，证明有铁离子生成。

故答案为2Fe2＋ ＋ Cl2 === 2Fe3＋ ＋ 2Cl－；KSCN溶液；红色；

⑷铁离子在酸性条件下把二氧化硫氧化为硫酸根离子，本身还原为亚铁离子，可以说明氧化性Fe3＋> SO2；离子方程式为：2Fe3＋＋SO2 ＋2H2O === 2Fe2＋＋SO42－＋4H＋；

故答案为2Fe3＋＋SO2 ＋2H2O === 2Fe2＋＋SO42－＋4H＋；

⑸甲选项，第一次有铁离子无亚铁离子，则氯气氧化性大于铁离子；甲中第二次含有硫酸根，可能是过量的氯气把二氧化硫氧化为硫酸根，不一定是铁离子把二氧化硫氧化所致，故甲错误；

乙选项，第一次既有铁离子又有亚铁离子，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子；乙中第二次含有硫酸根，说明发生了二氧化硫与铁离子的反应，氧化性铁离子大于二氧化硫，因此可以证明氧化性：Cl2> Fe3＋>SO2，故乙正确；

丙选项，第一次有铁离子无亚铁离子，则氯气氧化性大于铁离子；第二次有亚铁离子，说明发生了二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫，因此可以证明氧化性：Cl2> Fe3＋>SO2，故丙正确；

综上所述，答案为乙、丙。