Question

【題目】氯氣是一種重要的化工原料，在生產和生活中的應用十分廣泛。某化學興趣小組在實驗室中對Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應進行了探究。回答下列問題:

(1)Cl2為制備

①該小組同學選用KMnO4固體和濃鹽酸混合快速制備Cl2,氣體發生裝置應選擇__(填大寫字母)，該反應的離子方程式為___________。

②欲收集一瓶干燥純凈的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為a→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

(2)Cl2的性質實驗

Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應，隨著Cl2不斷通入，A裝置中溶液先變紅，后逐漸褪色。

①裝置B中發生反應的離子方程式為___________。

②裝置A中溶液變紅的原因是_________(用離子方程式表示)。

(3)后續實驗探究

為了探究上圖A裝置中溶液紅色褪去的原因，該小組取少量A中褪色后的溶液,向其中加入_____(填化學式)后，溶液逐漸恢復為紅色，由此得出結論:SCN-被Cl2氧化。

為了探究SCN-被Cl2氧化氧化后的產,該小組又做了如下探究:

①查閱資料，發現SCN-中氮元素為-3價、碳元素為+4價。

②取A中褪色后的溶液于試管中，加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀。

③通過實驗證明了SCN-中氮元素轉化為NO3-。

請結合以上實驗探究結果寫出SCN-與Cl2反應的離子方程式為_____________。

Answer 1

【答案】 A 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O gfbcdeh Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 KSCN SCN-+8Cl2+9H2O=NO3-+SO42-+CO2+Cl-+18H+

【解析】（1）①該小組同學選用KMnO4固體和濃鹽酸混合快速制備Cl2，固體和液體不加熱制備氣體選擇裝置A，反應的離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O；②利用濃鹽酸和高錳酸鉀制備氯氣，欲收集一瓶干燥純凈的氯氣，制備出的氯氣含氯化氫和水蒸氣，通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣，氯氣密度大于空氣，利用向上排空氣法收集，最后需要尾氣處理，其連接順序為：agfbcdeh；（2）①氯氣通入氫氧化鈉溶液發生反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O；②裝置A中溶液變紅的原因是氯氣把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，氯化鐵與KSCN溶液反應使溶液顯紅色，離子方程式分別是2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1-、Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3。（3）根據結論：SCN-被Cl2氧化說明向其中加入的物質是KSCN；SCN-中碳顯+4價，氮顯-3價，因此硫顯-2價，碳已經是最高正價了，不能再被氧化了，只能轉化為二氧化碳；加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀，說明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子；通過實驗證明了SCN-中氮元素轉化為NO3-，因此SCN-與Cl2反應的離子方程式為SCN-+8Cl2+9H2O＝NO3-+SO42-+CO2+Cl-+18H+。