Question

【題目】為了驗(yàn)證氯氣的氧化性，將氯氣分別通入①KI溶液、②H2S溶液、③FeBr2溶液中：

(1)如果要將①中反應(yīng)后的單質(zhì)氧化產(chǎn)物從水溶液中分離，需先進(jìn)行_________(填操作名稱(chēng))，然后進(jìn)行分液即可；

(2)溶液②中出現(xiàn)淡黃色的沉淀，且反應(yīng)后溶液呈強(qiáng)酸性，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________________________；

(3)反應(yīng)③進(jìn)行一段時(shí)間后振蕩，溶液呈黃色，羅同學(xué)提出溶液變色的原因可能生成Br2 或Fe3+，請(qǐng)問(wèn)他該如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)生成Br2(限選用的試劑有：酸性高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液、四氯化碳、硝酸銀溶液、淀粉—碘化鉀溶液)__________________；如果生成的是Fe3+，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：________________________________；

(4)已知：

Ⅰ.氧化性Cl2>HIO3>Br2>Fe3+>I2

Ⅱ.2Fe3++2I-=2Fe2++I2

將FeBr2、FeI2和HBr(強(qiáng)酸)溶于水，往溶液中通入過(guò)量Cl2，各反應(yīng)或生成的微粒隨氯氣通入量的變化如下圖所示

請(qǐng)回答：

①通過(guò)實(shí)驗(yàn)如何證明ab段反應(yīng)已開(kāi)始進(jìn)行_____________________________；

②c點(diǎn)之前溶液中的陰離子總物質(zhì)的量最大時(shí)為____________mol；

③cd段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

Answer 1

【答案】萃取 Cl2+H2S=S↓+2HCl 加入CCl4并振蕩，溶液分層且下層為橙(黃)色，說(shuō)明是Br2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 滴入淀粉試液，如果溶液變藍(lán)說(shuō)明反應(yīng)開(kāi)始 0.8 5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3

【解析】

（1）根據(jù)單質(zhì)碘易溶在有機(jī)溶劑中分析；

（2）氯氣與硫化氫反應(yīng)生成單質(zhì)硫和氯化氫，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；

（3）根據(jù)單質(zhì)溴易溶在有機(jī)溶劑中分析，氯氣與亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子和氯離子，據(jù)此解答；

（4）根據(jù)氧化性順序可知通入氯氣后，碘離子先被氧化，其次是亞鐵離子，然后是溴離子，最后氧化單質(zhì)碘，結(jié)合圖像分析解答。

（1）氯氣與KI反應(yīng)生成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘易溶在有機(jī)溶劑中，因此如果要將①中反應(yīng)后的單質(zhì)氧化產(chǎn)物從水溶液中分離，需先進(jìn)行萃取，然后進(jìn)行分液即可；

（2）溶液②中出現(xiàn)淡黃色的沉淀，且反應(yīng)后溶液呈強(qiáng)酸性，說(shuō)明反應(yīng)后有單質(zhì)硫和氯化氫生成，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2S＝S↓+2HCl；

（3）由于溴易溶在有機(jī)溶劑中，因此確認(rèn)生成Br2的實(shí)驗(yàn)方案是加入CCl4并振蕩，溶液分層且下層為橙(黃)色，說(shuō)明是Br2；氯氣能把亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-；

（4）①根據(jù)氧化性順序可知通入氯氣后首先把碘離子氧化為單質(zhì)碘，由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，則證明ab段反應(yīng)已開(kāi)始進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是滴入淀粉試液，如果溶液變藍(lán)說(shuō)明反應(yīng)開(kāi)始；

②通入氯氣后，碘離子先被氧化，其次是亞鐵離子，然后是溴離子，最后氧化單質(zhì)碘，根據(jù)圖像可知c點(diǎn)時(shí)溶液中的溴離子恰好全部被氧化，原溶液中碘離子、亞鐵離子均是0.2mol、溴離子是0.4mol，反應(yīng)后生成氯化氫和氯化鐵，消耗氯氣的物質(zhì)的量是0.1mol+0.1mol+0.2mol＝0.4mol，因此c點(diǎn)之前溶液中陰離子總物質(zhì)的量最大時(shí)為0.4×2＝0.8mol；

③根據(jù)圖像可知cd段發(fā)生氯氣氧化單質(zhì)碘的反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl2+I2+6H2O＝10HCl+2HIO3。