Question

（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备、性质等实验的流程和部分装置如下：

①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性强弱为Cl₂＞Fe³⁺＞I₂（实验中不断小心振荡G装置中的试管）．请回答A中发生反应的离子方程式______，试剂M为______溶液，证明氧化性为Cl₂＞Fe³⁺＞I₂的 实验现象是______；
②已知3Cl₂+2NH₃=6HCl+N₂，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为______，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为______；
③为使实验顺利进行，请简述F中的分液漏斗的正确操作方法______；
（2）某废水中含有一定量的Na⁺、SO₃^2-，可能含有CO₃^2-，某研究小组欲测定其中SO₃^2-离子的浓度，设计如下实验方案：

①从下列试剂中选择试剂x为______（填序号）：
A．0.1mol?L^-1KMnO₄（H₂SO₄酸化）溶液
B．0.5mol?L^-11NaOH溶液
C．新制氯水
D．KI溶液
②加入试剂x生成SO₄^2-的离子方程式为______；
③第ⅲ步的“系列操作”包含的操作名称为______、______、______；
④证明该废水中是否含有CO₃^2-的实验方案为______．

Answer 1

解：（1）①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水MnO₂+4H⁺+2Cl^-Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；在D装置中，应用一个方程式判断出Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性强弱，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，加入碘化亚铁溶液，氯气先把碘离子氧化成碘单质，再把二价铁离子氧化成三价铁离子，所以看到的现象是：先观察到下层CCl₄由无色变为紫红色，后看到上层溶液由浅绿色变为黄色．
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；FeI₂；先观察到下层CCl₄由无色变为紫红色，后看到上层溶液由浅绿色变为黄色．
②氯气是黄绿色的气体，氯气和氨气能生成氯化氢气体，氯化氢和氨气相遇立即生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；烧瓶内气体反应后压强减小，烧瓶内外导致产生压强差，所以烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉．
故答案为：黄绿色气体消失，产生白烟；烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉．
③要使分液漏斗中的液体顺利流下，应使分液漏斗内外产生压强差，外界大气压产生的压强导致溶液流下，所以正确操作是将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开，再打开分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液体流下．
故答案为：将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开，再打开分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液体流下．
（2）①亚硫酸根离子有还原性，能被强氧化剂氧化成硫酸根离子，所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子，应选择氧化性物质．
A、虽然酸性高锰酸钾有强氧化性，但有硫酸根离子造成干扰，故A错误．
B、氢氧化钠没有氧化性，故B错误．
C、氯水有强氧化性，且不造成干扰，故C正确．
D、碘化钾有还原性没有氧化性，故D错误．
故选C．
②氯气有氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以亚硫酸根离子和氯气能发生氧化还原反应生成氯离子、硫酸根离子和氢离子Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2 H⁺．
故答案为Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2 H⁺．
③由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥．
故答案为：过滤、洗涤、干燥．
④二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色，要想检验碳酸根离子，首先要排除亚硫酸根离子的干扰，再将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO₃^2-，否则没有．
故答案为：向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的 酸性KMnO₄溶液，再通入澄清石灰水，若紫色KMnO₄溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO₃^2-．
分析：（1）①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水；氯气有强氧化性，能氧化亚铁离子和碘离子，注意亚铁离子是浅绿色，三价铁离子是黄色．
②氯气是黄绿色气体，氯化氢和氨气能发生反应生成白烟固体氯化铵；根据物质的性质分析现象．
③利用压强差使分液漏斗中的液体流下．
（2）①亚硫酸根离子生成硫酸根离子需要氧化剂，所选试剂应具有氧化性．
②氯气有氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以亚硫酸根离子和氯气能发生氧化还原反应．
③由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥．
④先排除亚硫酸根离子的干扰，再根据二氧化碳的化学性质判断．
点评：本题考查了氯气的实验室制法、氯气的性质等知识点，难度不大，注意二氧化碳和二氧化硫性质的区别．