Question

【題目】某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行實驗.

(1)氣體發生裝置中反應的化學方程式是 。

(2)實驗室常用排飽和食鹽水的方法來收集 Cl2，試用化學平衡原理加以解釋 .

以下甲學生對 Cl2 與 FeCl2 和 KSCN 混合溶液的反應進行實驗探究。

(3)A 中溶液變紅的原因是 。

(4)為了探究現象 II 的原因，甲同學進行如下實驗。

①取 A 中黃色溶液于試管中，加入 NaOH 溶液，有紅褐色沉淀生成，則溶液中一定存在 。

②取 A 中黃色溶液于試管中，加入過量的 KSCN 溶液，最終得到紅色溶液。

甲同學的實驗證明產生現象Ⅱ的原因是 SCN－與 Cl2發生了反應。

(5)甲同學猜想 SCN－可能被 Cl2氧化了，他又進行了如下研究。

資料顯示：SCN－的電子式為

①甲同學認為 SCN－中碳元素沒有被氧化，理由是 。

②取A中黃色溶液于試管中，加入用鹽酸酸化的 BaCl2 溶液，產生白色沉淀,由此證明 SCN－中被氧化的元素是 (填名稱)。

③通過實驗證明了 SCN－中氮元素轉化為NO3－，他的實驗方案是 。

④若 SCN－與Cl2反應生成CO2，寫出反應離子方程式 .

Answer 1

【答案】（1）MnO2 + 4HCl（濃）MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O

(2)因為飽和食鹽水中c（Cl-）較大，促使平衡 Cl2+ H2OCl- + ClO- + H2O 逆向移動，減少 Cl2 的溶解

(3)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+，Fe3+與 SCN-反應生成紅色 Fe（SCN）3，所以溶液變紅(寫兩個方程式也可)

（4）①Fe3+ (1 分)

（5）①SCN-中的碳元素是最高價態+4 價 ②硫元素(1 分)

③取足量銅粉于試管中，加入A中黃色溶液和一定量的鹽酸，加熱，觀察到試管上方有紅棕色氣體生成，證明A中存在NO3－，SCN－中氮元素被氧化成NO3－；

④SCN－+8Cl2+9H2O＝NO3－+SO42－+Cl－+CO2+18H＋；

【解析】

試題分析：(1)氣體發生裝置是制備氯氣的，其中反應的化學方程式是MnO2 + 4HCl（濃）MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O。

(2)因為飽和食鹽水中c（Cl-）較大，促使平衡 Cl2+ H2OCl- + ClO- + H2O 逆向移動，減少 Cl2 的溶解。

(3)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+，Fe3+與 SCN-反應生成紅色 Fe（SCN）3，所以溶液變紅。

(4)取A中黃色溶液于試管中，加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，則溶液中一定存在Fe3+。

(5)①SCN-中的碳元素是最高態+4 價，不能上去去電子；

②取A中黃色溶液于試管中，加入用鹽酸酸化的 BaCl2溶液，產生白色沉淀,白色沉淀是硫酸鋇，由此證明 SCN－中被氧化的元素是硫元素。

③檢驗硝酸根離子的實驗操作是：取足量銅粉于試管中，加入 A 中黃色溶液和一定量的鹽酸，加熱，觀察到試管上方有紅棕色氣體生成，證明 A 中存在 NO3－，SCN－中氮元素被氧化成 NO3－；

④若SCN－與Cl2反應生成CO2，根據電子得失守恒和原子守恒可知該反應的離子方程式為SCN－+8Cl2+9H2O＝NO3－+SO42－+Cl－+CO2+18H＋。