Question

4．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究Cl₂、Br₂、I₂、Fe³⁺的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置：
裝置中盛有的藥品依次是C：飽和食鹽水，D：1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物．
（1）加入藥品前必須要進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性，其方法是關(guān)閉分液漏斗活塞，將末端導(dǎo)管口置于水中，微熱燒瓶．
（2）F中加入的藥品是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收尾氣中的氯氣，防止污染空氣．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：加入全部藥品后，連接好裝置．打開(kāi)分液漏斗上口的塞子和活塞a，向燒瓶中加入適量的濃鹽酸，關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（3）若觀察到D中溶液先由淺綠色變?yōu)樗{(lán)色，即可證明Fe³⁺氧化性比I₂強(qiáng)．
（4）若現(xiàn)察到E中上層液體先變紅色，一段時(shí)向后下層液體再變橙色，則證明Br₂（填化學(xué)式）的氧化性比Fe³⁺強(qiáng)．因忙于觀察和記錄，沒(méi)有及時(shí)停止反應(yīng)，D、E中均發(fā)生了新的變化；D裝置中：顏色慢慢褪去，最后變?yōu)辄S色；E裝置中：CCl₄層先由無(wú)色變?yōu)槌壬�，后顏色逐漸變成紅色．
為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下：
①（SCN）₂的性質(zhì)與鹵素相似，氧化性為Cl₂＞（SCN）₂；
②在水溶液中，氯氣可將碘氧化生成+5價(jià)的化合物；
③溴液于四氯化碳顯橙色，氯化溴溶于四氯化碳顯紅色；
④鹵素互化物（如氯化溴）易與水反應(yīng)．
（5）D中溶液顏色褪去最終變黃的原因可用離子方程式表示為Cl₂+2SCN^-=2Cl^-+（SCN）₂ 5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-．
（6）氯化溴與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為BrCl+H₂O=HBrO+HCl．

Answer 1

分析 裝置A是發(fā)生裝置，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，裝置中盛有的藥品依次是C：飽和食鹽水用來(lái)吸收氯化氫，D：1.0mol/LFeI₂，和氯氣反應(yīng)生成碘單質(zhì)、鐵離子，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色、鐵離子遇到KSCN混合溶液變紅色，通過(guò)E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，上層液體先變紅色，一段時(shí)向后下層液體再變橙色，最后通過(guò)裝置F吸收多余的氯氣，防止污染空氣，
（1）裝置是氣體發(fā)生和氣體性質(zhì)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性，利用裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化和最后導(dǎo)氣管在水中冒泡和水柱上升情況分析；
（2）F中是氫氧化鈉溶液用來(lái)吸收多余的氯氣
（3）D中溶液先由淺綠色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明碘離子先被氧化為碘單質(zhì)，I^-離子還原性大于Fe²⁺；
（4）E中是1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，若現(xiàn)察到E中上層液體先變紅色，一段時(shí)向后下層液體再變橙色，說(shuō)明亞鐵離子還原性大于溴離子；
（5）D中是1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，通入氯氣D中溶液顏色褪去最終變黃是碘單質(zhì)被氯氣也會(huì)為碘酸；
（6）鹵素互化物（如氯化溴）易與水反應(yīng)．

解答 解：裝置A是發(fā)生裝置，利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，裝置中盛有的藥品依次是C：飽和食鹽水用來(lái)吸收氯化氫，D：1.0mol/LFeI₂，和氯氣反應(yīng)生成碘單質(zhì)、鐵離子，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色、鐵離子遇到KSCN混合溶液變紅色，通過(guò)E：1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，上層液體先變紅色，一段時(shí)向后下層液體再變橙色，最后通過(guò)裝置F吸收多余的氯氣，防止污染空氣，
（1）加入藥品前必須要進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性，方法是關(guān)閉分液漏斗活塞，將末端導(dǎo)管口置于水中，微熱燒瓶，
故答案為：檢查裝置氣密性；關(guān)閉分液漏斗活塞，將末端導(dǎo)管口置于水中，微熱燒瓶；
（2）氯氣有毒，不能排放到空氣中，F(xiàn)中加入的藥品是氫氧化鈉溶液，作用是吸收尾氣中的氯氣，防止污染空氣，
故答案為：氫氧化鈉溶液；吸收尾氣中的氯氣，防止污染空氣；
（3）D中溶液先由淺綠色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明碘離子先被氧化為碘單質(zhì)，I^-離子還原性大于Fe²⁺，證明Fe³⁺氧化性比I₂強(qiáng)，
故答案為：藍(lán)；
（4）E中是1.0mol/LFeBr₂、KSCN、CCl₄混合物，若現(xiàn)察到E中上層液體先變紅色說(shuō)明亞鐵離子被也會(huì)為鐵離子，結(jié)合SCN^-離子形成血紅色溶液，一段時(shí)向后下層液體再變橙色是溴離子被也會(huì)為溴單質(zhì)，說(shuō)明亞鐵離子還原性大于溴離子，證明溴單質(zhì)氧化性大于Fe³⁺離子，
故答案為：Br₂；Fe³⁺；
（5）①（SCN）₂的性質(zhì)與鹵素相似，氧化性為Cl₂＞（SCN）₂，②在水溶液中，氯氣可將碘氧化生成+5價(jià)的化合物，D中是1.0mol/L FeI₂，淀粉、KSCN混合溶液，通入氯氣，氯氣氧化SCN^-為（SCN）₂，D中溶液顏色褪去最終變黃是碘單質(zhì)被氯氣也會(huì)為碘酸，反應(yīng)的離子方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-，
故答案為：Cl₂+2SCN^-=2Cl^-+（SCN）₂；5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+10Cl^-+2IO₃^-；
（6）鹵素互化物（如氯化溴）易與水反應(yīng)，發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BrCl+H₂O=HBrO+HCl，
故答案為：BrCl+H₂O=HBrO+HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、反應(yīng)現(xiàn)象、微粒氧化性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法、信息讀取和應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．