Question

20．甲同學(xué)對(duì)Cl₂與FeCl₂和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

操作	現(xiàn)象
	Ⅰ．裝置A中溶液變紅 Ⅱ．稍后，溶液由紅色變?yōu)辄S色

（1）裝置B中反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）裝置A中溶液變紅的原因是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃（用離子方程式表示）．
（3）為了探究現(xiàn)象Ⅱ的原因，甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取A中黃色溶液于試管中，加入過(guò)量的KSCN溶液，最終得到紅色溶液．甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)生現(xiàn)象Ⅱ的原因是SCN^-與Cl₂發(fā)生了反應(yīng)．甲同學(xué)猜想SCN^-可能被Cl₂氧化了，他又進(jìn)行了如下研究．
資料顯示：SCN^-的電子式為
①甲同學(xué)認(rèn)為SCN^-中碳元素沒(méi)有被氧化，理由是SCN^-中的碳元素是最高價(jià)態(tài)+4價(jià)．
②取裝置A中黃色溶液于試管中，加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，由此證明SCN^-中被氧化的元素是硫元素（填名稱）．
③通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了SCN^-中氮元素轉(zhuǎn)化為NO₃^-，則SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成1mol CO₂，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是16mol．
④（SCN）₂的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，并且還原性按Br^-＜SCN^-＜I^-的混合溶液中，反應(yīng)的離子方程式為（SCN）₂+2I^-=I₂+2SCN^-．

Answer 1

分析 （1）B裝置是用來(lái)吸收氯氣尾氣的，根據(jù)元素守恒和電荷守恒可以寫出離子方程式；
（2）Fe²⁺被Cl₂氧化生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺與SCN^-反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵溶液，呈紅色，據(jù)此答題；
（3）①根據(jù)SCN^-的電子式為可知，SCN^-中碳顯+4價(jià)，硫顯-2價(jià)，氮顯-3價(jià)，碳已經(jīng)是最高正價(jià)了，不能再被氧化了，據(jù)此答題；
②加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子，其中硫顯+6價(jià)，而原來(lái)SCN^-中硫顯-2價(jià)，所以被氧化的元素為硫元素；
③SCN^-與Cl₂反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量；
④還原性按Br^-＜SCN^-＜I^-的混合溶液中加入（SCN）₂，和碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)．

解答 解：（1）B裝置是用來(lái)吸收氯氣尾氣的，根據(jù)元素守恒和電荷守恒可以寫出離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）Fe²⁺被Cl₂氧化生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺與SCN^-反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵溶液，呈紅色，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（3）①根據(jù)SCN^-的電子式為可知，SCN^-中碳顯+4價(jià)，硫顯-2價(jià)，氮顯-3價(jià)，碳已經(jīng)是最高正價(jià)了，不能再被氧化了，
故答案為：SCN^-中的碳元素是最高價(jià)態(tài)+4價(jià)；
②加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明白色沉淀為硫酸鋇，即溶液中有硫酸根離子，其中硫顯+6價(jià)，而原來(lái)SCN^-中硫顯-2價(jià)，所以被氧化的元素為硫元素，故答案為：硫元素；
③SCN^-與Cl₂反應(yīng)生成硫酸根和硝酸根還有二氧化碳，所以它們反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂+Cl^-+18H⁺，此反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為16，即由方程式可知每生成1mol二氧化碳要轉(zhuǎn)移16mol電子，故答案為：16；
④還原性按Br^-＜SCN^-＜I^-的混合溶液中加入（SCN）₂，和碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：（SCN）₂+2I^-=I₂+2SCN^-，
故答案為：（SCN）₂+2I^-=I₂+2SCN^-．

點(diǎn)評(píng) 本題是實(shí)驗(yàn)方案的綜合題，綜合性較強(qiáng)，其中涉及到了離子的檢驗(yàn)、氧化還原的離子方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是要掌握元素化合物的基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)基本操作要求．