Question

氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中的应用十分广泛。某化学兴趣小组在实验室中对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行了探究。回答下列问题:

(1) Cl₂为制备

①该小组同学选用KMnO₄固体和浓盐酸混合快速制备Cl₂,气体发生装置应选择__ (填大写字母)，该反应的离子方程式为___________。

②欲收集一瓶干燥纯净的氯气，选择上图中的装置，其连接顺序为a→________(按气流方向，用小写字母表示)。

(2) Cl₂的性质实验

Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应，随着Cl₂不断通入，A装置中溶液先变红，后逐渐褪色。

①装置B 中发生反应的离子方程式为___________。

②装置A 中溶液变红的原因是_________(用离子方程式表示)。

(3)后续实验探究

为了探究上图A装置中溶液红色褪去的原因，该小组取少量A中褪色后的溶液,向其中加入_____(填化学式) 后，溶液逐渐恢复为红色，由此得出结论: SCN^-被Cl₂氧化。

为了探究SCN^-被Cl₂氧化氧化后的产,该小组又做了如下探究:

①查阅资料，发现SCN^-中氮元素为-3 价、碳元素为+4价。

②取A 中褪色后的溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

③通过实验证明了SCN^-中氮元素转化为NO₃^-。

请结合以上实验探究结果写出SCN^-与Cl₂反应的离子方程式为_____________。

Answer

A 2MnO4- +16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O gfbcdeh Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 KSCN SCN-+8Cl2+9H2O=NO3-+SO42-+CO2+Cl-+18H+

【解析】（1）①该小组同学选用KMnO4固体和浓盐酸混合快速制备Cl2，固体和液体不加热制备气体选择装置A，反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O；②利用浓盐酸和高锰酸钾制备氯气，欲收集一瓶干燥纯净的氯气，制备出的氯气含氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，氯气密度大于空气，利用向上排空气法收集，最后需要尾气处理，其连接顺序为：agfbcdeh；（2）①氯气通入氢氧化钠溶液发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O；②装置A中溶液变红的原因是氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁，氯化铁与KSCN溶液反应使溶液显红色，离子方程式分别是2Fe2++Cl2＝2Fe3++2C1-、Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3。（3）根据结论：SCN-被Cl2氧化说明向其中加入的物质是KSCN；SCN-中碳显+4价，氮显-3价，因此硫显-2价，碳已经是最高正价了，不能再被氧化了，只能转化为二氧化碳；加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有硫酸根离子；通过实验证明了SCN-中氮元素转化为NO3-，因此SCN-与Cl2反应的离子方程式为SCN-+8Cl2+9H2O＝NO3-+SO42-+CO2+Cl-+18H+。