Question

【題目】某探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較實驗，實驗過程如下：

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（約10mL）中通入Cl2，當B中溶液變黃時，停止通氣。

Ⅱ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗取出溶液中的離子。

Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO2氣體。

Ⅳ．更新試管D，重復過程Ⅱ，檢驗取出溶液中的離子。

（1）棉花中浸潤的溶液為____________，目的是________________。

（2）實驗室制備氯氣的化學方程式為______________________。

（3）過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為______________________，過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根的操作是_____________________。

（4）該小組對SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較期望達到的結論是_______________。

（5）甲、乙、丙三同學分別完成了上述實驗，下表是他們的檢測結果，他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱關系的是______________。

	過程Ⅱ中檢出離子	過程Ⅳ中檢出離子
甲	有Fe3＋無Fe2＋	有SO42-
乙	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42-
丙	有Fe3＋無Fe2＋	有Fe2＋

Answer 1

【答案】NaOH溶液防止尾氣污染環境MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO42－，反之無SO42－SO2＞Fe2＋＞Cl－乙丙

【解析】

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液(約10ml)中通入Cl2，當B的溶液變黃時，則氯氣將二價鐵氧化成三價鐵時，停止通氣；

Ⅱ．打開活塞b，使約2ml的溶液流入D試管中，用KSCN溶液來檢驗溶液中的三價鐵離子；

Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO2氣體，還原三價鐵，生成二價鐵和硫酸根；

Ⅳ．更新試管D，重復過程Ⅱ，用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，來檢驗有SO42-；據此分析解答。

(1)氯氣和二氧化硫都是氣體且有毒，實驗過程中要防止氯氣和二氧化硫逸出而污染空氣，二者都能和NaOH溶液反應產生無毒物質，所以可以用NaOH溶液吸收兩種氣體，故答案為：NaOH溶液；防止尾氣污染環境；

(2)加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳發生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水，離子方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)二氧化硫具有還原性，能和鐵離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子、亞鐵離子和氫離子，離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+；實驗室用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子，其檢驗方法為取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO42-，反之無SO42-，故答案為：2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+；取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO42-，反之無SO42-；

(4)該題的理論依據是氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物，該小組對SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較期望達到的結論是SO2＞Fe2+＞Cl-，故答案為：SO2＞Fe2+＞Cl-；

(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，丙中第一次有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，所以一定能夠證明SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱關系的是乙、丙，故答案為：乙、丙。