Question

2．回答下列问题：
（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如图：

①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（实验中不断地小心振荡G装置中的试管）．若制备氯气的试剂是盐酸与KMnO₄溶液，试写出A中发生反应的离子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．请写出试剂M为FeI₂溶液，证明氧化性为Cl₂＞Fe³⁺＞I₂的实验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．
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中的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉．
（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-的浓度，设计如下实验方案：

①从下列试剂中选择试剂x为C   （填序号）：
A．0.1mol•L^-1KMnO₄（H₂SO₄酸化）溶液
B．0.5mol•L^-1NaOH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Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）①实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气；氯气有强氧化性，能氧化还原性的微粒，根据溶液中颜色的变化判断微粒氧化性的强弱；
②氯气和氨气反应生成氯化氢和氮气，氯化氢和氨气相遇生成白色烟氯化铵，氯气的颜色消失；发生一系列的反应后烧杯内的气体压强变小，形成喷泉；
（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．

解答 解：（1）①实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；在G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，氯气有氧化性，要检验微粒的氧化性，应该选择还原性的物质，所以M是FeI₂；氯气先和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳能萃取碘，所以下层由无色变成紫红色，碘离子完全被氧化后，氯气再和亚铁离子反应生成铁离子，使上层溶液由亚铁离子颜色变成铁离子颜色，即由浅绿色变成黄色，由此证明氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞I₂，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+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氯气和氨气反应生成氯化氢和氮气，氯化氢和氨气相遇立即反应生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；反应一段时间后，关闭b打开c，烧瓶内气体压强小于空气压强导致烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉，
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；
（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；
故答案为：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，离子方程式为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺，
故答案为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺．

点评 本题考查了氯气的实验室制法、氯气的性质、氧化性和还原性的比较等知识点，明确实验原理、氧化还原反应规律是解题关键，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的应用能力．