Question

【题目】为验证氧化性Cl2 > Fe3+> SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略）。

实验过程：

Ⅰ.查好装置的气密性后，在各仪器中添加相应试剂

Ⅱ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4

Ⅲ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热

Ⅳ.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2

Ⅴ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

Ⅵ.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3

VII. 更换试管D，重复过程V，检验B溶液中的离子

（1）检验虚线框内装置气密性的操作是____。

（2）B棉花中浸润的溶液为____。实验Ⅱ通入N2的作用是____。

（3）C中发生反应的化学方程式_____。

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

（5）若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为___。

（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+>SO2的是___（填“甲”“乙”“丙”）。

	过程ⅣB溶液中含有的离子	过程ⅥB溶液中含有的离子
甲	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42-
乙	有Fe3+无Fe2+	有SO42-
丙	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+

Answer 1

【答案】关闭K1、K2，打开分液漏斗的盖子和活塞，向其中加水，一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好 NaOH溶液 排除装置内的空气，防止FeCl2溶液被O2氧化 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大 2MnO4- +5SO2+2H2O= 2Mn2+ +5SO42- + 4H+ 甲、丙

【解析】

(1)根据压差法检验装置的气密性；

(2)装置A是制备氯气的，氯气有毒，要用氢氧化钠进行吸收；亚铁离子容易被氧化，据此判断通入氮气的作用；

(3)亚硫酸钠可以和较浓的硫酸之间反应生成硫酸钠和水以及二氧化硫；

(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子；

(5)SO2通入酸性高锰酸钾溶液，二者发生氧化还原反应；

(6)甲既有Fe3+又有Fe2+可排除氯气的影响，生成硫酸根离子，可说明Fe3+＞SO2，乙不能排除氯气过量；丙有Fe3+无Fe2+，反应生成Fe2+，可说明铁离子被还原，据此解答。

(1)根据压差法来检验装置的气密性：关闭K1、K2，打开分液漏斗的盖子和活塞，向其中加入水，一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好，故答案为：关闭K1、K2，打开分液漏斗的盖子和活塞，向其中加水，一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好；

(2)装置A是制备氯气的，二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，氯气有毒，要用氢氧化钠进行吸收，由于装置中含有空气，而空气的存在，会对实验产生干扰，所以通入氮气的目的是排除装置中的空气，防止FeCl2溶液被O2氧化，故答案为：NaOH溶液；排除装置内的空气，防止FeCl2溶液被O2氧化；

(3)亚硫酸钠可以和较浓的硫酸之间反应生成硫酸钠和水以及二氧化硫，即Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子，70%的硫酸的氢离子浓度较大，所以用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，故答案为：70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大；

(5)二氧化硫具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，SO2通入酸性高锰酸钾溶液，二者之间可以发生氧化还原反应：2MnO4-+5SO2+4H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

(6)甲的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+、Fe2+，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；乙的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+，能够说明氯气的氧化性大于铁离子，过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-，可能是剩余的氯气将二氧化硫氧化，不能说明氧化性铁离子大于二氧化硫；丙中过程Ⅳ中B溶液中有Fe3+，无Fe2+，则氯气的氧化性大于铁离子，过程Ⅳ中B溶液中有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子发生了反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫，故答案为：甲、丙。