Question

某小组同学为比较酸性条件下ClO^－、S、Fe³⁺的氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去）。

实验步骤及现象记录如下（每步操作进行前均通一段时间N₂，排出装置内原有气体。）：

1、打开活塞c，向装置B滴加次氯酸钠溶液，溶液立即变为黄色，一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体时，立即关闭活塞c。

2、用注射器取出少量装置B中的溶液，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红色。

3、打开活塞b，向装置A中加入足量稀硫酸后，关闭活塞b，观察到装置B中溶液变浑浊。

4、一段时间后，用注射器取出少量装置B中的上层清液，……

请回答下列问题：

（1）在添加药品前需进行的操作是                               。

（2） 步骤1中，发生反应的离子方程式是                          ，                         。

（3）步骤3中导致浑浊的物质是           。

（4） 步骤4是为了验证该溶液中存在的金属阳离子只有Fe²⁺。甲同学认为后续操作应是滴加酸性KMnO₄溶液，但乙同学认为该方法不妥，原因是                                 ；合理的操作及实验现象应该是                                                       。

（5）分析实验现象，可得出该实验的结论是                           。

Answer

（1）检查装置气密性 （2）2Fe2+ + 2H+ + ClO— = 2Fe3+ + Cl—+ H2O ；2H+ + ClO—+Cl—= Cl2↑+ H2O

（3）S （4）溶液中含有Cl—，酸性条件下也能使高锰酸钾溶液褪色。

滴加KSCN溶液无明显变化，滴加氯水（或过氧化氢溶液）溶液变为红色（或血红色），或滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀。 （5）酸性条件下，氧化性：ClO—>Fe3+>S

【解析】

试题分析：（1）组装好仪器后，在添加药品前需检查装置气密性。

（2）步骤1中，次氯酸钠溶液与硫酸酸化的硫酸亚铁溶液混合，溶液立即变为黄色，用注射器取出少量装置B中的溶液，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红色，说明ClO－氧化Fe2＋生成了Fe3＋，ClO－中的Cl得电子生成Cl－，再根据得失电子守恒、原子守恒配平，反应的离子方程式为2Fe2+ + 2H+ + ClO— = 2Fe3+ + Cl—+ H2O，一段时间后，在B中液面上方出现黄绿色气体，该气体是氯气，说明ClO－与Cl－发生了归中反应生成了氯气，该反应的离子方程式为2H+ + ClO—+Cl—= Cl2↑+ H2O。

（3）A装置产生H2S气体，H2S气体进入B装置，发生反应H2S+2Fe3＋=2Fe2＋+S+2H＋,所以步骤3中导致浑浊的物质是S。

（4）溶液中含有Cl—，酸性条件下也能使高锰酸钾溶液褪色，所以不能用酸性高猛酸钾溶液检测Fe2＋；合理的操作及实验现象应该是滴加KSCN溶液无明显变化，再滴加氯水，溶液变为血红色，说明溶液中含有只有Fe2＋。

（5）根据上述操作，发生的反应为2Fe2+ + 2H+ + ClO— = 2Fe3+ + Cl—+ H2O、H2S+2Fe3＋=2Fe2＋+S+2H＋，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得出该实验的结论是酸性条件下，氧化性：ClO—>Fe3+>S。

考点：考查化学实验方案的设计与评价，氧化性强弱的判断等知识。