Question

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中加热装置已略，气密性已检验

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中加热装置已略，气密性已检验）实验过程如下：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，然后关闭K1、K3、K4．Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热．Ⅲ．当B中溶液变黄时，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Ⅳ，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%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是______（5）能说明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式是______（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性Cl2＞Fe3+＞SO2的是______（填“甲”“乙”“丙”）． 过程ⅣB溶液中含有的离子 过程ⅥB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中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，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）（墨绿色）提出假设：FeCl3与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）的混合色．某同学设计如下实验，证实该假设成立：①溶液E和F分别为______、______．②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因______．

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Answer 1

（1）打开K₁～K₄，关闭K₅、K₆，通入一段时间N₂，目的是排出装置中的氧气，故答案为：排出装置中的空气；
（2）棉花中浸有NaOH溶液，吸收多余氯气、二氧化硫，防止污染空气，故答案为：NaOH溶液；
（3）A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水，该反应为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）98%的硫酸中主要是硫酸分子，70%的硫酸含有的氢离子较多，所以用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快；故答案为：70%H₂SO₄中c（H⁺）大；
（5）三价铁离子与二氧化硫反应生成硫酸，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（6）溶液显酸性，检验硫酸根离子应选择氯化钡溶液；乙中第一次，说明氯气不足，氯气氧化性大于铁离子，第二次有硫酸根离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫丙中第一次有Fe³⁺，无Fe²⁺，则氯气的氧化性大于铁离子，第二次有亚铁离子，说明发生二氧化硫与铁离子的反应，则氧化性铁离子大于二氧化硫；故答案为：乙、丙．
（7）①根据已知条件：FeCl₃与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）的混合色，所以可以借助氯化铁和亚硫酸钠溶液来确定假设是否成立，
故答案为：Na₂SO₃溶液、FeCl₃溶液；
②根据化学平衡：Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq）?FeSO₃（s）（墨绿色），步骤③中，Fe³⁺消耗SO₃^2-，c（SO₃^2-）减小，平衡逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色，故答案为：Fe³⁺消耗 SO₃^2-，c（SO₃^2-）减小，使平衡Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq）FeSO₃（s）逆向移动，溶液颜色由红棕色变为浅绿色．