Question

19．已知下列物質的氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Fe³⁺＞I₂．某小組用如圖所示裝置進行實驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）來驗證：

Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸．
Ⅱ．當B和C中的溶液由淺綠色變為黃色時，夾緊彈簧夾．
Ⅲ．…
試回答下列問題：
（1）A中產生氯氣的化學方程式2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（2）由濕潤的淀粉-KI試紙變藍的現象得出的結論是氧化性：Cl₂＞I₂
（3）寫出步驟II 結束后檢驗B中陽離子的試劑：KSCN溶液現象：黃色變成血紅色．
A．打開活塞b，振蕩D試管、靜止后可以觀察到的現象是液體分層，其中下層為紫紅色
B．在100mLFeI₂溶液中通入2.24LCl₂（標準狀況），溶液中有$\frac{1}{2}$的I^-被氧化成單質I₂，則原FeI₂溶液中FeI₂的物質的量濃度為2mol/L．

Answer 1

分析 A裝置為制取氯氣的裝置，B裝置為氯氣氧化亞鐵離子的裝置，C裝置為生成鐵離子的裝置，D裝置為鐵離子氧化碘離子的裝置．
（1）根據KMnO₄與濃HCl反應制Cl₂；
（2）濕潤的碘化鉀-淀粉試紙變藍，說明生成了單質碘；
（3）當B和C中的溶液由淺綠色變為黃色時即二價鐵被氧化成三價鐵，可KSCN溶液檢驗；
A、因氧化性Fe³⁺＞I₂，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，可發生：2Fe³⁺2I^-=I₂+2Fe²⁺；
B、因氧化性Fe³⁺＞I₂，則氯氣只和部分碘離子反應，根據電子守恒進行計算．

解答 解：（1）因KMnO₄與濃HCl反應可以用來制Cl₂，反應方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，故答案為：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）濕潤的碘化鉀-淀粉試紙變藍，說明生成了單質碘，碘遇淀粉變藍，因Cl₂的氧化性大于I₂的氧化性，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，可發生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
故答案為：氧化性：Cl₂＞I₂；
（3）當B和C中的溶液由淺綠色變為黃色時即二價鐵被氧化成三價鐵，可加KSCN溶液變血紅色檢驗，所以檢驗B中陽離子的試劑KSCN溶液，現象為溶液由黃色變成血紅色，故答案為：KSCN溶液；黃色變成血紅色；
A、因氧化性Fe³⁺＞I₂，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，可發生：2Fe³⁺2I^-=I₂+2Fe²⁺，碘易溶于四氯化碳，故看到現象為：液體分層，其中下層為紫紅色，
故答案為：液體分層，其中下層為紫紅色；
B、設FeI₂的物質的量濃度為c，溶液中有$\frac{1}{2}$的I^-被氧化成單質I₂，因氧化性Fe³⁺＞I₂，則氯氣只和部分碘離子反應，由電子守恒可知，$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×1=c×0.1L×2×$\frac{1}{2}$×（1-0），
解得c=2mol/L，
故答案為：2mol/L．

點評 本題主要考查了鹵素單質氧化性的相對強弱的驗證，要注意離子氧化性順序，根據已知知識能得出實驗現象并進行解釋．