Question

【題目】為驗證氧化性Cl2 > Fe3+> SO2，某小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器和A中加熱裝置已略）。

實驗過程：

Ⅰ.查好裝置的氣密性后，在各儀器中添加相應試劑

Ⅱ.打開彈簧夾K1～K4，通入一段時間N2，再將T型導管插入B中，繼續通入N2，然后關閉K1、K3、K4

Ⅲ.打開活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱

Ⅳ.當B中溶液變黃時，停止加熱，關閉K2

Ⅴ.打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗其中的離子。

Ⅵ.打開K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段時間后關閉K3

VII. 更換試管D，重復過程V，檢驗B溶液中的離子

（1）檢驗虛線框內裝置氣密性的操作是____。

（2）B棉花中浸潤的溶液為____。實驗Ⅱ通入N2的作用是____。

（3）C中發生反應的化學方程式_____。

（4）用70%的硫酸制取SO2，反應速率比用98%的硫酸快，原因是____。

（5）若將制取的SO2通入酸性高錳酸鉀溶液可使溶液褪色，其離子方程式為___。

（6）甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗，結論如下表所示。他們的檢測結果一定能夠證明氧化性Cl2 > Fe3+>SO2的是___（填“甲”“乙”“丙”）。

	過程ⅣB溶液中含有的離子	過程ⅥB溶液中含有的離子
甲	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
乙	有Fe3+無Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+無Fe2+	有Fe2+

Answer 1

【答案】關閉K1、K2，打開分液漏斗的蓋子和活塞，向其中加水，一段時間后分液漏斗尖嘴處不再滴液即證明氣密性良好 NaOH溶液 排除裝置內的空氣，防止FeCl2溶液被O2氧化 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 70%的硫酸中的H+的濃度比98%的硫酸中的H+的濃度大 2MnO4- +5SO2+2H2O= 2Mn2+ +5SO42- + 4H+ 甲、丙

【解析】

(1)根據壓差法檢驗裝置的氣密性；

(2)裝置A是制備氯氣的，氯氣有毒，要用氫氧化鈉進行吸收；亞鐵離子容易被氧化，據此判斷通入氮氣的作用；

(3)亞硫酸鈉可以和較濃的硫酸之間反應生成硫酸鈉和水以及二氧化硫；

(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子；

(5)SO2通入酸性高錳酸鉀溶液，二者發生氧化還原反應；

(6)甲既有Fe3+又有Fe2+可排除氯氣的影響，生成硫酸根離子，可說明Fe3+＞SO2，乙不能排除氯氣過量；丙有Fe3+無Fe2+，反應生成Fe2+，可說明鐵離子被還原，據此解答。

(1)根據壓差法來檢驗裝置的氣密性：關閉K1、K2，打開分液漏斗的蓋子和活塞，向其中加入水，一段時間后分液漏斗尖嘴處不再滴液即證明氣密性良好，故答案為：關閉K1、K2，打開分液漏斗的蓋子和活塞，向其中加水，一段時間后分液漏斗尖嘴處不再滴液即證明氣密性良好；

(2)裝置A是制備氯氣的，二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，氯氣有毒，要用氫氧化鈉進行吸收，由于裝置中含有空氣，而空氣的存在，會對實驗產生干擾，所以通入氮氣的目的是排除裝置中的空氣，防止FeCl2溶液被O2氧化，故答案為：NaOH溶液；排除裝置內的空氣，防止FeCl2溶液被O2氧化；

(3)亞硫酸鈉可以和較濃的硫酸之間反應生成硫酸鈉和水以及二氧化硫，即Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子，70%的硫酸的氫離子濃度較大，所以用70%的硫酸制取SO2，反應速率比用98%的硫酸快，故答案為：70%的硫酸中的H+的濃度比98%的硫酸中的H+的濃度大；

(5)二氧化硫具有還原性，高錳酸鉀具有氧化性，SO2通入酸性高錳酸鉀溶液，二者之間可以發生氧化還原反應：2MnO4-+5SO2+4H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案為：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

(6)甲的過程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+、Fe2+，說明氯氣不足，氯氣氧化性大于鐵離子，過程Ⅵ中B溶液中含有SO42-，說明發生二氧化硫與鐵離子的反應，則氧化性鐵離子大于二氧化硫；乙的過程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+，能夠說明氯氣的氧化性大于鐵離子，過程Ⅵ中B溶液中含有SO42-，可能是剩余的氯氣將二氧化硫氧化，不能說明氧化性鐵離子大于二氧化硫；丙中過程Ⅳ中B溶液中有Fe3+，無Fe2+，則氯氣的氧化性大于鐵離子，過程Ⅳ中B溶液中有亞鐵離子，說明發生二氧化硫與鐵離子發生了反應，則氧化性鐵離子大于二氧化硫，故答案為：甲、丙。