Question

學習小組設計了如圖實驗（部分裝置），將氯氣依次通過下列裝置以驗證氯氣的性質

（1）通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是

 

．C裝置中發(fā)生反應的離子方程式為：

 

．
（2）通入氯氣一段時間后，洗氣瓶B溶液中有一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-．設計實驗方案，檢驗洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在．在答題卡上補充填寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論．限選試劑及儀器：2mol/L鹽酸、2mol/L HNO₃溶液、1mol/L BaCl₂溶液、1mol/L Ba（NO₃）₂溶液、0.1mol/L AgNO₃溶液、澄清石灰水、試管、膠頭滴管

 

．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管A中，滴加   ．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管B中，滴加   ．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管B中的上層清液于試管C中 滴加   ．

（3）某課外活動小組設計了如圖的裝置，用其進行緩慢電解NaCl溶液及相關實驗（此時，打開止水夾a，關閉止水夾b）．由于粗心，實驗并未達到預期目的，（陽離子交換膜只允許陽離子和水的通過）．請幫助他們分析并回答下列問題：
�。�裝置B中的陰極反應式

 

； 觀察到A裝置中的三個現(xiàn)象依次是

 

、燒瓶中液面上升到高于左側尖嘴一定程度后又逐漸下落至與尖嘴相平、最后A燒杯溶液呈紅色，導管有氣泡溢出．
ⅱ．拔下Fe電極，向該電極所處溶液加入一種黃色的由4種元素組成的化合物的溶液會有某種現(xiàn)象產(chǎn)生以檢驗該電極反應產(chǎn)生的離子，此物質的化學式為

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘的性質實驗

專題：實驗設計題

分析：（1）氯氣有氧化性，能和碘化鉀反應生成碘單質，能與氯化亞鐵反應生成氯化鐵；
（2）步驟1：除去亞硫酸根離子，檢驗硫酸根離子，步驟2：除去亞硫酸根離子和硫酸根離子，步驟3：檢驗氯離子；
（3）�。�電解氯化鈉時，陰極上是電解質中的陽離子發(fā)生得電子的還原反應；裝置A是引發(fā)噴泉實驗的裝置，燒瓶內外存在壓強差時就會產(chǎn)生噴泉，根據(jù)大氣壓強原理確定噴泉實驗結束時的液面高低變化情況，根據(jù)溶液的酸堿性確定溶液顏色的變化情況；
ⅱ．根據(jù)亞鐵離子遇K₃[Fe（CN）₆]會出再藍色沉淀來檢驗亞鐵離子的存在；

解答： 解：（1）氯氣有氧化性，能和碘化鉀反應生成碘單質，碘遇淀粉變藍色．能與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：溶液變藍色，2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）步驟1：除去亞硫酸根離子，可用過量2 mol/LHCl，檢驗硫酸根離子，可用1 mol/LBaCl₂溶液，若產(chǎn)生的白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO₄^2-，
故答案為：過量2 mol/LHCl和1 mol/LBaCl₂溶液，振蕩；
步驟2：除去亞硫酸根離子和硫酸根離子，可用過量1 mol/LBaCl₂溶液，
故答案為：過量l mol/LBa（NO₃）₂溶液，振蕩，靜置；
步驟3：檢驗氯離子，可用0.1mol/LAgNO₃溶液和過量的2mol/LHNO₃，若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl^-，
故答案為：0.1mol/LAgNO₃溶液和過量的2mol/LHNO₃，振蕩；若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl^-；
（3）�。�在電解池的陰極上是電解質中的陽離子氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-═H₂↑）；在電解池中，因為在陰極鉑電極上產(chǎn)生了氫氣，所以導致A燒杯中氣壓增大，氨氣和水接觸后，因氨氣極易溶于水導致水倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉，當燒瓶中液面上升到高于左側導管一定程度后又逐漸下落至與導管相平時，燒瓶內外壓強相等，噴泉現(xiàn)象結束，由于氨水顯堿性，所以最后A燒杯溶液呈紅色，并且在導管有氣泡氫氣溢出，故答案為：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-═H₂↑）；A燒杯中的水倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉；
ⅱ．亞鐵離子遇K₃[Fe（CN）₆]會出再藍色沉淀，據(jù)此來檢驗亞鐵離子的存在，故答案為：K₃[Fe（CN）₆]；

點評：本題主要考查了鹵素的性質、亞鐵離子和硫酸根離子的檢驗、電解池的相關知識，內容綜合性較強，中等難度，解題時注意元素化合物知識的靈活運用．