Question

某探究性學習小組用如圖所示的裝置和藥品探究Cl₂的化學性質：
試回答下列問題：
（1）用圖中a裝置來制取Cl₂，則濃鹽酸應放入a裝置的

分液漏斗

（填儀器名稱）中．
（2）該實驗方案存在的主要缺陷是

缺少尾氣處理裝置，易造成大氣污染

．
（3）①當a中產生足量氯氣時，b裝置內的現象為

溶液由紅色變為無色

，f裝置的作用是

防止倒吸

．
②c裝置內溶液由淺綠色變為黃色，為檢驗c裝置內生成的陽離子，某同學進行了如下實驗：向反應后的溶液中先滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，再向其中滴加過量的新制氯水時，發現溶液的血紅色褪去．為了弄清溶液血紅色褪去的原因，同學們查到如下資料：
Ⅰ．鐵元素可形成鐵酸鹽（含有Fe

O

2- 4

）；
Ⅱ．SCN^-的電子式為；
Ⅲ．氯水具有很強的氧化性．
于是同學們提出以下兩種假設：
假設一：Cl₂可將Fe³⁺氧化成Fe

O

2- 4

，請寫出該反應的離子方程式：

2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O=2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺

．
假設二：

SCN^-被氯氣氧化

，提出該假設的理論依據是

SCN^-中S、N元素處于最低價態

．欲探究上述假設是否成立，可設計的實驗方案為

向褪色后的溶液中加入適量的硫氰化鉀溶液，若溶液恢復血紅色，則假設二成立，若溶液不恢復血紅色，則假設一成立

．

Answer 1

分析：（1）實驗室用分液漏斗盛放濃鹽酸；
（2）氯氣有毒，不能直接排空；
（3）①次氯酸能使品紅溶液褪色，導致的干燥管有緩沖作用；
②氯氣將鐵離子氧化生成高鐵酸根離子，自身被還原生成氯離子；
硫氰根離子被氯氣氧化，根據硫氰根離子中硫、氮元素的化合價判斷其性質，向褪色后的溶液中進行反滴，根據溶液是否恢復原色來判斷假設．

解答：解：（1）實驗室制取氯氣時用濃鹽酸和二氧化錳，因此需將濃鹽酸盛放在易控制流量的分液漏斗中，故答案為：分液漏斗；
（2）氯氣有毒，不能直接排空，會污染大氣，所以要有尾氣處理裝置，故答案為：缺少尾氣處理裝置，易造成大氣污染；
（3）①氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸有漂白性，所以溶液由紅色變為無色；導致的干燥管有緩沖作用，所以能防止倒吸，故答案為：溶液由紅色變為無色，防止倒吸；
②假設一 氯氣將鐵離子氧化生成高鐵酸根離子，自身被還原生成氯離子，所以離子反應方程式為：2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O=2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺；
假設二 硫氰根離子被氯氣氧化，由硫氰根離子的電子式可知，S、N元素處于最低價態，所以硫氰根離子具有強還原性，能被氯氣氧化；
欲探究上述假設是否成立，可設計的實驗方案為：向褪色后的溶液中加入適量的硫氰化鉀溶液，若溶液恢復血紅色，則假設二成立，若溶液不恢復血紅色，則假設一成立，
故答案為：2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O=2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺；硫氰根離子被氯氣氧化；硫氰根離子中硫、氮元素處于最低價態；向褪色后的溶液中加入適量的硫氰化鉀溶液，若溶液恢復血紅色，則假設二成立，若溶液不恢復血紅色，則假設一成立．

點評：本題考查探究氯氣的化學性質，氯氣有強氧化性，能氧化還原性的物質，難點是實驗方案的設計，根據物質的性質來進行實驗方案設計，結合資料信息解答，難度中等．