Question

17．學習小組設計了如圖實驗（部分裝置），將氯氣依次通過下列裝置以驗證氯氣的性質(zhì)：

（1）通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是溶液變藍色．C裝置中發(fā)生反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）①通入氯氣一段時間后，B瓶的溶液中有一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-．設計試驗方案，檢驗B瓶溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在．

實 驗 步 驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取適量B瓶中溶液于一干凈試管中，滴加過量稀鹽酸和適量的BaCl2溶液，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量B瓶中溶液于試管一干凈試管中，滴加過量的2mol/L HNO3和l mol/L Ba（NO3）2溶液，振蕩，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管中的上層清液于一干凈試管中，滴加01mol/L AgNO3溶液，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在Cl-．

②實驗步驟2的目的是：除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對Cl^-檢測的干擾．
（3）為準確測定通入氯氣一段時間后C瓶中剩余FeCl₂的物質(zhì)的量．實驗如下：
①配制250mL 溶液：將C瓶中全部溶液取出盛于250mL容量瓶中，并準確配制成250mL溶液．
確保C瓶中的溶液全部取出（溶質(zhì)無損失），需進行的操作是將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶．
②滴定：準確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中，將0.20mol/L KMnO₄溶液裝入酸式滴定管，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)．重復滴定2次．平均消耗KMnO₄溶液V mL．（反應方程式：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺-Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O，未配平）
③計算：C瓶中剩余FeCl₂的物質(zhì)的量，n（FeCl₂）=0.01Vmol．

Answer 1

分析 （1）A中氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，遇淀粉變藍；C中氯氣氧化亞鐵離子；
（2）檢驗洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在，利用氯化鋇、鹽酸檢驗硫酸根離子；將硫酸根離子除去后利用硝酸和硝酸銀檢驗氯離子；
（3）①配制溶液應把溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中，利用洗滌C瓶幾次一并轉(zhuǎn)入容量瓶中；
②KMnO₄溶液是強氧化性溶液，能腐蝕橡膠管分析；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O計算，注意量取溶液體積變化的計算．

解答 解：（1）A中氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，遇淀粉變藍，則觀察到A中溶液變藍色，C中氯氣氧化亞鐵離子，則發(fā)生反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案為：溶液變藍色；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）①檢驗洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在，利用氯化鋇、鹽酸檢驗硫酸根離子；將硫酸根離子除去后利用硝酸和硝酸銀檢驗氯離子，則步驟與現(xiàn)象為

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管A中，滴加過量的稀鹽酸和BaCl2 溶液振蕩	若產(chǎn)生白色沉淀，則B瓶溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加過量的1mol/LLBa（NO3）2溶液，振蕩、靜置	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管B中的上層清液于試管C中，滴加0.1mol/LAgNO3溶液和2mol/LHNO3，振蕩．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl-

故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
過量的稀鹽酸和BaCl2溶液
	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl-

②實驗步驟2另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加過量的1mol/LLBa（NO₃）₂溶液，振蕩、靜置，操作的目的是除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對Cl^-檢測的干擾；
故答案為：除去溶液中的SO₃^2-和SO₄^2-，防止對Cl^-檢測的干擾；
（3）①配制250mL 溶液：將C瓶中全部溶液取出盛于250mL容量瓶中，并準確配制成250mL溶液，確保C瓶中的溶液全部取出，溶質(zhì)無損失，需要將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶；
故答案為：將C瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，用少量蒸餾水洗滌C瓶2～3次，并轉(zhuǎn)入容量瓶；
②KMnO₄溶液是強氧化性溶液，能腐蝕橡膠管，則應盛放在酸式滴定管中，故答案為：酸式滴定管；
③由5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
     5     1
     x    v×0.001L×0.20mol/L
解得x=0.200mol/L×V×10^-3 L×5mol=0.001Vmol，
則250mL溶液中FeCl₂的物質(zhì)的量為 $\frac{250}{25}$×0.001Vmol=0.01Vmol，
故答案為：0.01V．

點評 本題以氯氣的性質(zhì)為載體考查實驗及成分的測定，把握離子的性質(zhì)及發(fā)生的化學反應分析現(xiàn)象及計算為解答的關鍵，側(cè)重學生分析能力、計算能力、知識遷移應用能力的綜合考查，題目難度中等．