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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中的加热装置已略，气密性已经检验完毕） 实验过程： Ⅰ．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，单后关闭K1、K2、K3 . Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热. Ⅲ．当B中的溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2. Ⅳ．打开活塞b，使约2ml的溶液流入D试管中，检验其中的离子. Ⅴ．打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3. Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅵ，检验B溶液中的离子. （1）过程Ⅰ的目的是___________________________ （2）棉花中浸润的溶液为_______________________ （3）A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________ （4）用70%的硫酸支取SO2，反应速率比用98%的硫酸块，原因是___________________ （5）过程Ⅳ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________ （6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化Cl2＞Fe3+＞SO2的是          过程Ⅳ B溶液中含有的离子 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 甲     有Fe3+无Fe2+ 有SO42- 乙   既有Fe3+又有Fe2+ 有SO42- 丙     有Fe3+无Fe2+            有Fe2+   （7）进行实验过程Ⅴ时，B中的溶液颜色由黄色变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。 查阅资料：Fe2+(aq)+SO32-(aq)  FeSO3（s） 提出假设：FeCl3和SO2的反应经历了中间产物FeSO3，溶液的红棕色是FeSO3（墨绿色）与FeCl3（黄色）的混合颜色。 某同学设计如下实验，正式该假设的成立： 溶液E和F分别是___________、_______________ 请用化学平衡原理解释步骤3红棕色溶液变为浅绿色的原因___________________________

参考解答

420***136

2025-06-16 08:30:29



（1）排出装置中的氧气（空气） （2）氢氧化钠溶液 （3）MnO2 + 4HCl（浓）MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O （4）70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大 （5）取少量B溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，在滴加几滴氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明溶液B中有硫酸根。 （6）乙、丙 （7）① Na2SO3溶液、FeCl3溶液 ②2Fe3+ + SO32— + H2O=2Fe2+ +SO42— +2H+，促使Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+和SO32—+H2O HSO32—+OH—逆向进行，溶液变为浅绿色。

试题分析：（1）装置中存在氧气，会对实验结果产生影响，故先排尽装置中的空气；（2） Cl2、SO2有毒污染空气，应有尾气处理，装置中的棉花需要浸润强碱溶液吸收Cl2、SO2；（4）反应速率的影响因素有温度、浓度、催化剂、接触面积等，该题中只有浓度不同，浓硫酸溶液中溶质主要以硫酸分子形成存在，电离出的氢离子少浓度低；（5）取少量B溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，在滴加几滴氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明溶液B中有硫酸根。（6）该题的理论依据是氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，也强于还原剂的氧化性；甲、B可能有存在溶解的氯气氧化SO2，错误；乙、B中存在Fe3+、Fe2+，说明Cl2氧化性强于Fe3+，且没有Cl2剩余；故后有SO42—能说明Fe3+氧化性强于SO2；丙、B中存在Fe3+，说明Cl2氧化性强于Fe3+；后生成了Fe2+，只能是Fe3+被SO2还原，正确。（7）根据假设和实验应先生成FeSO3，再和FeCl3混合，所以分别加入 Na2SO3溶液、FeCl3溶液 ；溶液变为浅绿色说明生成了Fe2+，即2Fe3+ + SO32— + H2O=2Fe2+ +SO42— +2H+，促使Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+和SO32—+H2O HSO32—+OH—逆向进行，溶液变为浅绿色。

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