Question

某实验小组用如图所示装置进行实验以探究Fe^3＋、Cl₂和SO₂的氧化性强弱（夹持仪器已略）。

（1）按图连接好装置，检查装置的气密性后添加药品：向A装置的分液漏斗中加入浓盐酸，在圆底烧瓶中加入固体KMnO₄；向B装置中加入10 mL FeCl₂溶液，棉花浸润________溶液；在C装置的分液漏斗中加入70%的硫酸，向圆底烧瓶中加入固体Na₂SO₃。

（2）打开弹簧夹K₁～K₄，通入一段时间N₂，再将T形导管插入B中，继续通入N₂。通入一段时间N₂的目的是__________________。

（3）关闭K₁，K₃，K₄，打开活塞a 和K₂，逐滴加入浓盐酸，A装置中发生反应的方程式为___________。

（4）当B中溶液变为棕黄色时，停止滴加浓盐酸，夹紧K₂，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，分别取1 mL溶液滴入_______（填试剂名称）和铁氰化钾溶液可以证明其中含有Fe^3＋和Fe^2＋。此时B中发生反应的离子方程式为____________。

（5）打开K₃和活塞c，逐滴加入70%的硫酸，当B中溶液颜色逐渐变为_____色，停止滴加70%的硫酸，夹紧K₃，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，并检验其中的离子。此时B中发生反应的离子方程式为______________。

（6）结合实验现象判断Fe^3＋、Cl₂、SO₂氧化性由强到弱的顺序为___________。

Answer

（1）NaOH；（2）赶走装置中的空气；

（3）2MnO4- + 16H+ + 10Cl- = 5Cl2↑ + 2Mn2+ + 8H2O（写化学方程式也正确）

；（4）硫氰化钾；2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl- ；

（5）浅绿色 ；SO2+ 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ ；（6） Cl2 ＞ Fe3+ ＞ SO2 。

【解析】

试题分析：（1）A装置中制备的气体是Cl2，氯气有毒，防止污染空气，故棉花浸润NaOH溶液；（2）装置中有空气，氧气也能把Fe2＋转化Fe3＋，对实验产生干扰，故作用是赶走装置中的空气；（3）利用高锰酸钾的氧化性，Mn＋7→＋2↓5，Cl－1价→0↑2，最小公倍数10，MnO4－、Mn2＋系数为为2，Cl2系数为5，根据原子守恒，离子所带电荷数守恒，化学反应方程式为2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，离子反应方程式：2MnO4- + 16H+ + 10Cl- = 5Cl2↑ + 2Mn2+ + 8H2O；（4）检验Fe3＋常用KSCN溶液，如果溶液变成血红色，证明 Fe3＋存在，故滴入硫氰化钾，氯气具有强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式：2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl- ；（5）Fe3＋具有强氧化性，SO2具有还原性，发生离子反应方程式：SO2+ 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ ，溶液有褐色变成浅绿色，停止滴加硫酸；（6）利用置换反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，得知：Cl2 ＞ Fe3+ ＞ SO2 。

考点：考查气体的制备、尾气处理、氧化还原反应、Fe3＋的检验等知识。