Question

【題目】為驗證氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小組用如圖所示裝置進行實驗（夾持儀器和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗）。

實驗過程：

Ⅰ．打開彈簧夾K1～K4，通入一段時間N2，再將T型導管插入B中，繼續通入N2，然后關閉K1、K3、K4。

Ⅱ．打開活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱。

Ⅲ．當B中溶液變黃時，停止加熱，關閉K2。

Ⅳ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗其中的離子。

Ⅴ．打開K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段時間后關閉K。

Ⅵ．更新試管D，重復過程Ⅳ，檢驗B溶液中的離子。

(1)過程Ⅰ的目的是__________________________。

(2)實驗室在保存FeCl2溶液時為了防止FeCl2溶液變質，經常向其中加入鐵粉，其原因是__________________________。

(3)若向第III步B中的黃色溶液中通入H2S氣體，會觀察到有淡黃色沉淀生成，寫出該反應的化學方程式__________________________。

(4)若將制取的SO2通入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液可使溶液褪色，其反應的離子方程式為__________________________。

(5)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗，結論如下表所示．他們的檢測結果一定能夠證明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是_____（填“甲”、“乙”或“丙”）。

	過程Ⅳ，B溶液中含有的離子	過程Ⅵ，B溶液中含有的離子
甲	有Fe3+無Fe2+	有Fe2+
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有SO42﹣
丙	有Fe3+無Fe2+	有SO42﹣

(6)將B中的FeCl2溶液換成100mLFeBr2溶液并向其中通入2.24LCl2（標準狀況下），若溶液中有1/2的Br﹣被氧化成單質Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為____。

Answer 1

【答案】排出裝置中的空氣，防止干擾 Fe2+容易被空氣中的氧氣氧化，鐵粉可以將氧化得到的Fe3+還原為Fe2+ 2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓ 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn 2+ +5SO42- +4H+ 甲、乙 1mol/L

【解析】

(1)通入一段時間N2，排出裝置中的氧氣；

(2)Fe2+被空氣中的O2氧化變為Fe3+，若加入Fe粉，會發生氧化還原反應產生Fe2+；

(3)第Ⅲ步B中發生+3鐵離子與硫化氫反應，生成硫沉淀、+2亞鐵離子、鹽酸；

(4)SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中二者可以發生氧化還原反應；

(5)乙中第一次，說明氯氣不足，氯氣氧化性大于鐵離子，第二次有硫酸根離子，說明發生二氧化硫與鐵離子的反應，則氧化性鐵離子大于二氧化硫，甲中第一次有Fe3+，無Fe2+，則氯氣的氧化性大于鐵離子，第二次有亞鐵離子，說明發生二氧化硫與鐵離子的反應，則氧化性鐵離子大于二氧化硫；

(6)根據電子守恒進行計算。

(1)打開K1～K4，關閉K5、K6，通入一段時間N2，目的是排出裝置中的空氣，防止其氧化Fe2+，干擾實驗；

(2)Fe2+被空氣中的O2氧化變為Fe3+，若加入還原鐵粉，會發生反應：2Fe3++Fe=3Fe2+，從而可以起到防止Fe2+變質的作用；

(3) Fe3+具有強的氧化性，可以與H2S反應，生成S單質、Fe2+、鹽酸，反應的化學方程式為：2FeCl3 +H2S=2FeCl2 +2HCl +S↓；

(4)SO2具有還原性，酸性高錳酸鉀溶液具有強的氧化性，二者混合反應反應，SO2被氧化成硫酸，KMnO4被還原變為MnSO4，根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得離子方程式為2MnO4-+5SO2 +2H2O=2Mn2++5SO42- +4H+；

(5)乙中第一次，說明氯氣不足，氯氣氧化性大于鐵離子，第二次有硫酸根離子，說明發生SO2與Fe3+的反應，則氧化性：Fe3+> SO2，甲中第一次有Fe3+，無Fe2+，則氧化性：Cl2>Fe3+，第二次有Fe2+，說明發生SO2與Fe3+的反應，則氧化性：Fe3+> SO2，故答案為：甲、乙；

(6)設FeBr2的物質的量濃度為c，根據電子守恒可知，，解得c=1mol/L。