Question

4．某化学学习小组为探究Cl₂、Br₂、I₂、Fe³⁺的氧化性强弱，设计了如图实验装置：
装置中盛有的药品依次是C：饱和食盐水，D：1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物．
（1）加入药品前必须要进行的操作是检查装置气密性，其方法是关闭分液漏斗活塞，将末端导管口置于水中，微热烧瓶．
（2）F中加入的药品是氢氧化钠溶液，其作用是吸收尾气中的氯气，防止污染空气．
实验过程如下：加入全部药品后，连接好装置．打开分液漏斗上口的塞子和活塞a，向烧瓶中加入适量的浓盐酸，关闭活塞a，点燃酒精灯，观察实验现象．
（3）若观察到D中溶液先由浅绿色变为蓝色，即可证明Fe³⁺氧化性比I₂强．
（4）若现察到E中上层液体先变红色，一段时向后下层液体再变橙色，则证明Br₂（填化学式）的氧化性比Fe³⁺强．因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化；D装置中：颜色慢慢褪去，最后变为黄色；E装置中：CCl₄层先由无色变为橙色，后颜色逐渐变成红色．
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：
①（SCN）₂的性质与卤素相似，氧化性为Cl₂＞（SCN）₂；
②在水溶液中，氯气可将碘氧化生成+5价的化合物；
③溴液于四氯化碳显橙色，氯化溴溶于四氯化碳显红色；
④卤素互化物（如氯化溴）易与水反应．
（5）D中溶液颜色褪去最终变黄的原因可用离子方程式表示为Cl₂+2SCN^-=2Cl^-+（SCN）₂ 5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-．
（6）氯化溴与水反应的化学反应方程式为BrCl+H₂O=HBrO+HCl．

Answer 1

分析 装置A是发生装置，利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，装置中盛有的药品依次是C：饱和食盐水用来吸收氯化氢，D：1.0mol/LFeI₂，和氯气反应生成碘单质、铁离子，碘单质遇到淀粉变蓝色、铁离子遇到KSCN混合溶液变红色，通过E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，上层液体先变红色，一段时向后下层液体再变橙色，最后通过装置F吸收多余的氯气，防止污染空气，
（1）装置是气体发生和气体性质验证，实验前需要检验装置气密性，利用装置内压强变化和最后导气管在水中冒泡和水柱上升情况分析；
（2）F中是氢氧化钠溶液用来吸收多余的氯气
（3）D中溶液先由浅绿色变为蓝色，说明碘离子先被氧化为碘单质，I^-离子还原性大于Fe²⁺；
（4）E中是1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，若现察到E中上层液体先变红色，一段时向后下层液体再变橙色，说明亚铁离子还原性大于溴离子；
（5）D中是1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，通入氯气D中溶液颜色褪去最终变黄是碘单质被氯气也会为碘酸；
（6）卤素互化物（如氯化溴）易与水反应．

解答 解：装置A是发生装置，利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，装置中盛有的药品依次是C：饱和食盐水用来吸收氯化氢，D：1.0mol/LFeI₂，和氯气反应生成碘单质、铁离子，碘单质遇到淀粉变蓝色、铁离子遇到KSCN混合溶液变红色，通过E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，上层液体先变红色，一段时向后下层液体再变橙色，最后通过装置F吸收多余的氯气，防止污染空气，
（1）加入药品前必须要进行的操作是检查装置气密性，方法是关闭分液漏斗活塞，将末端导管口置于水中，微热烧瓶，
故答案为：检查装置气密性；关闭分液漏斗活塞，将末端导管口置于水中，微热烧瓶；
（2）氯气有毒，不能排放到空气中，F中加入的药品是氢氧化钠溶液，作用是吸收尾气中的氯气，防止污染空气，
故答案为：氢氧化钠溶液；吸收尾气中的氯气，防止污染空气；
（3）D中溶液先由浅绿色变为蓝色，说明碘离子先被氧化为碘单质，I^-离子还原性大于Fe²⁺，证明Fe³⁺氧化性比I₂强，
故答案为：蓝；
（4）E中是1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，若现察到E中上层液体先变红色说明亚铁离子被也会为铁离子，结合SCN^-离子形成血红色溶液，一段时向后下层液体再变橙色是溴离子被也会为溴单质，说明亚铁离子还原性大于溴离子，证明溴单质氧化性大于Fe³⁺离子，
故答案为：Br₂；Fe³⁺；
（5）①（SCN）₂的性质与卤素相似，氧化性为Cl₂＞（SCN）₂，②在水溶液中，氯气可将碘氧化生成+5价的化合物，D中是1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，通入氯气，氯气氧化SCN^-为（SCN）₂，D中溶液颜色褪去最终变黄是碘单质被氯气也会为碘酸，反应的离子方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-，
故答案为：Cl₂+2SCN^-=2Cl^-+（SCN）₂；5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-；
（6）卤素互化物（如氯化溴）易与水反应，发生的是复分解反应，反应的化学方程式为：BrCl+H₂O=HBrO+HCl，
故答案为：BrCl+H₂O=HBrO+HCl．

点评 本题考查了物质性质的实验验证、反应现象、微粒氧化性的实验验证方法、信息读取和应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．