Question

【題目】為探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性強弱，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗：

（1）①A是氯氣發(fā)生裝置，其反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。

②B裝置的作用是_________________________，C裝置的作用是_______________________，整套實驗裝置存在一處明顯不足，請指出_______________________________________________________。

（2）用改正后的裝置進行實驗。實驗過程如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象
打開活塞a，向圓底燒瓶中滴入少量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞a，點燃酒精燈	D裝置中：溶液變紅 E裝置中： 振蕩后水層溶液變黃，CCl4無明顯變化

繼續(xù)滴入濃鹽酸，D、E中均發(fā)生了新的變化：

D裝置中：紅色慢慢褪去。E裝置中：CC14層先由無色變?yōu)槌壬�，后顏色逐漸變成紅色。

為探究上述實驗現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下：

I：(SCN)2 性質(zhì)與鹵素相似，氧化性Cl2大于(SCN)2，且SCN-的電子式為

II：AgClO、AgBrO 均可溶于水

Ⅲ：Cl2 和Br2反應(yīng)生成BrCl、BrCl呈紅色，沸點約為5℃，與水發(fā)生水解反應(yīng)

①小組同學(xué)認為D裝置中紅色褪去的原因是由于SCN-被Cl2氧化，但一定不是碳元素被氧化，他的理由是__________________________________________。

②經(jīng)過實驗證實了小組同學(xué)推測的合理性，請用平衡移動原理解釋Cl2過量時D中溶液紅色褪去的原因__________________________________________。

③欲探究E 中繼續(xù)滴加濃鹽酸后顏色變化的原因，設(shè)計實驗如下：用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO3溶液，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請結(jié)合化學(xué)用語解釋僅產(chǎn)生白色沉淀的原因_________________________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋4H＋＋2Cl－(濃)Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 安全瓶（或防液體倒吸） 除去氯化氫氣體 缺少尾氣處理裝置 由電子式知：碳處于正四價，已是最高價了，不可能被氧化 紅色溶液中存在平衡 Fe3++3SCN－Fe（SCN）3，過量氯氣和 SCN－反應(yīng)使 SCN－濃度減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動而褪色 BrCl+H2O=HBrO+HCl，Cl－+Ag+=AgCl↓，AgBrO 易溶于水，故只生成 AgCl 沉淀

【解析】(1)①A裝置中圓底燒瓶中二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↓+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↓+2H2O；

②B裝置是安全瓶，可以防止倒吸；C裝置中的飽和氯化鈉溶液可以除去氯氣中的氯化氫氣體；由于氯氣有毒，直接排放到空氣中會污染大氣，要用堿液吸收尾氣，實驗裝置中缺少尾氣處理裝置，故答案為：安全瓶(或防液體倒吸)；除去氯化氫氣體；缺少尾氣處理裝置；

(2)①根據(jù)電子式知：碳處于正四價，已是最高價了，不可能被氧化，因此D裝置中紅色褪去的原因是由于SCN-被Cl2氧化，但一定不是碳元素被氧化，故答案為：由電子式知：碳處于正四價，已是最高價了，不可能被氧化；

②紅色溶液中存在平衡 Fe3++3SCN－Fe(SCN)3，過量氯氣和SCN-反應(yīng)2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2，使SCN-濃度減小，則使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向逆反應(yīng)方向移動而褪色，故答案為：過量氯氣和SCN-反應(yīng)2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2，使SCN-濃度減小，則使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向逆反應(yīng)方向移動而褪色；

③過量的氯氣和溴反應(yīng)生成氯化溴，氯化溴不穩(wěn)定，易和水反應(yīng)生成鹽酸和次溴酸，氯離子和銀離子反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，次溴酸和銀離子反應(yīng)生成次溴酸銀易溶于水，所以生成的白色沉淀為氯化銀，故答案為：BrCl+H2O=HBrO+HCl，Cl－+Ag+=AgCl↓，AgBrO易溶于水，加入AgNO3溶液，只能生成AgCl沉淀。