Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Cl₂的氧化性和I^-的還原性強于Fe²⁺，設(shè)計了如圖裝置制取Cl₂，并進行實驗探究．回答下列問題：
（1）儀器A的名稱：

 

；用儀器B代替分液漏斗的目的是

 

；
（2）制取Cl₂方法有多種：
①用MnO₂加熱條件下氧化濃鹽酸；
②用KMnO₄常溫下氧化濃鹽酸；
③用O₂在450℃，催化劑氧化濃鹽酸；
三種氧化劑氧化性由強到弱的順序為：

 

；
只用該裝置應(yīng)選用方法是（用離子方程式表示）：

 

；
（3）為比較I^-和Fe²⁺的還原性強弱，需在甲瓶中滴幾滴淀粉試液，目的是

 

；在乙瓶中滴幾滴KSCN試液，目的是

 

；能得出I^-還原性強于Fe²⁺的實驗依據(jù)是

 

；
（4）該實驗設(shè)計最大的缺陷是

 

；
（5）當(dāng)乙瓶中c（Fe²⁺）=C（Fe³⁺），瓶內(nèi)反應(yīng)的離子方程式為：

 

；標準狀況下乙瓶中通入Cl₂體積理論上至少應(yīng)為

 

L．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)裝置圖可知，A為蒸餾燒瓶，儀器B連通分液漏斗，保持上下氣壓相等，使液體順利流下；
（2）反應(yīng)條件越苛刻，說明氧化劑的氧化性越弱，該裝置沒有加熱，因此采用KMnO₄常溫下氧化濃鹽酸制取氯氣；
（3）淀粉遇碘變藍色，在甲瓶中滴幾滴淀粉試液，可以顯示I^-被氧化，鐵離子可以使KSCN試液變紅色，在乙瓶中滴幾滴KSCN試液，可以顯示Fe²⁺被氧化；甲瓶比乙瓶先出現(xiàn)顏色變化，說明I^-還原性強于Fe²⁺；
（4）氯氣具有刺激性氣味，有毒，污染環(huán)境，本實驗沒有尾氣吸收裝置；
（5）由還原性強弱可知此時I^-已全部被氧化，當(dāng)乙瓶中c（Fe²⁺）=C（Fe³⁺）時，F(xiàn)e²⁺被氧化一半，根據(jù)方程式關(guān)系可知需要至少需要的氯氣．

解答： 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，A為蒸餾燒瓶，儀器B連通分液漏斗，保持上下氣壓相等，使液體順利流下，
故答案為：蒸餾燒瓶；保持上下氣壓相等，使液體順利流下；
（2）反應(yīng)條件越苛刻，說明氧化劑的氧化性越弱，所以氧化性：KMnO₄＞MnO₂＞O₂，該裝置沒有加熱，因此采用KMnO₄常溫下氧化濃鹽酸制取氯氣，離子方程式為
2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：KMnO₄＞MnO₂＞O₂；2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（3）淀粉遇碘變藍色，在甲瓶中滴幾滴淀粉試液，可以顯示I^-被氧化，鐵離子可以使KSCN試液變紅色，在乙瓶中滴幾滴KSCN試液，可以顯示Fe²⁺被氧化，甲瓶比乙瓶先出現(xiàn)顏色變化，說明I^-還原性強于Fe²⁺；
故答案為：顯示I^-被氧化；顯示Fe²⁺被氧化；甲比乙先出現(xiàn)顏色變化；
（4）氯氣具有刺激性氣味，有毒，污染環(huán)境，本實驗沒有尾氣吸收裝置，
故答案為：沒有尾氣吸收裝置；
（5）由還原性強弱可知此時I^-已全部被氧化，當(dāng)乙瓶中c（Fe²⁺）=C（Fe³⁺）時，F(xiàn)e²⁺被氧化一半，離子方程式為5Cl₂+2Fe²⁺+8I^-=2Fe³⁺+10Cl^-+4I₂；
n（I^-）=0.1mol/L×0.1L×2=0.02mol，根據(jù)方程式關(guān)系可知需要至少氯氣為（0.02mol×

5

8

）×22.4L=0.28L，
故答案為：5Cl₂+2Fe²⁺+8I^-=2Fe³⁺+10Cl^-+4I₂；0.28．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法，綜合性較強，側(cè)重于反應(yīng)原理、氧化性的比較、離子檢驗、離子方程式的書寫和計算，難度中等，注意根據(jù)還原劑強弱判斷離子反應(yīng)．