Question

14．SO₂是大氣污染物之一，某同學(xué)在實驗室中對SO₂與氯水的反應(yīng)進(jìn)行了探究． 制備SO₂與氯水可供選擇的儀器如圖所示，請回答下列問題：

（1）該同學(xué)選用KMnO₄和濃鹽酸快速制備Cl₂，該反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．
預(yù)制備一瓶飽和氯水，請選擇上圖中的裝罝，其連接順序為：BEH或BEC（按氣流方向，用字母衣示）．
（2）制備SO₂的適宜藥品為①④ （填代號）．
①Na₂SO₃固體②Na₂SO₃溶液③20%硫酸④70%硫酸⑤銅片
（3）對SO₂與氯水的反應(yīng)進(jìn)行探究
①用注射器吸入一定量的飽和氯水和SO₂，震蕩，靜置，再吸入少量品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液不褪色，解釋其原因（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
②改變氯水用量，重復(fù)①操作，發(fā)現(xiàn)品紅溶液紅色褪色，你認(rèn)為可能的原因是過量氯水將品紅氧化漂白或過量SO₂與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)．
設(shè)計一個實驗（說明操作方法、現(xiàn)象及結(jié)論）來驗證你的假設(shè)：將實驗②注射器中的溶液注入試管少許，加熱，若無紅色出現(xiàn)，原因為前者，反之則為后者．
（4）請你設(shè)計一個實驗，測定飽和氯水中氯元素的含量：量取一定量的試樣，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌，干燥，稱量沉淀質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化錳、氯化鉀和水，依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和條件選擇發(fā)生裝置，氯氣污染環(huán)境，需要吸收；
（2）制備SO₂的適宜藥品為亞硫酸鈉和濃硫酸；
（3）①飽和氯水和SO₂反應(yīng)剛好生成鹽酸和硫酸時，不具有漂白性；
②當(dāng)氯氣或者二氧化硫多余時，溶液具有漂白性；二氧化硫的漂白具有加熱可恢復(fù)性，據(jù)此分析；
（4）利用氧化還原反應(yīng)生成氯離子，利用硝酸銀檢驗氯離子．

解答 解：（1）用KMnO₄和濃鹽酸快速制備Cl₂，離子方程式為：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，反應(yīng)為固液不加熱型，選擇B裝置制備氯氣，氯氣與水獲得氯水，最后選擇堿石灰或者氫氧化鈉吸收多余的氯氣，故連接順序為BEH或BEC；
故答案為：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；BEH或BEC；
（2）制備SO₂的適宜藥品為亞硫酸鈉和濃硫酸；
故答案為：①④；
（3）①飽和氯水和SO₂反應(yīng)剛好生成鹽酸和硫酸時，不具有漂白性，故反應(yīng)為：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
②當(dāng)氯氣或者二氧化硫多余時，過量氯水將品紅氧化漂白或過量SO₂與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)；因為二氧化硫的漂白具有加熱可恢復(fù)性，故將實驗②注射器中的溶液注入試管少許，加熱，若無紅色出現(xiàn)，原因為前者，反之則為后者；
故答案為：過量氯水將品紅氧化漂白或過量SO₂與品紅結(jié)合成無色物質(zhì)；將實驗②注射器中的溶液注入試管少許，加熱，若無紅色出現(xiàn)，原因為前者，反之則為后者；
（4）測定飽和氯水中氯元素的含量，用Fe（NO₃）₂將所有的氯元素反應(yīng)為氯離子，再利用硝酸銀檢驗氯離子，方法為：量取一定量的試樣，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌，干燥，稱量沉淀質(zhì)量；
故答案為：量取一定量的試樣，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌，干燥，稱量沉淀質(zhì)量．

點評 本題考查了氣體的制備和性質(zhì)的檢驗，明確氯氣、二氧化硫的制備原理及制備氣體的一般程序和性質(zhì)解題關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和實驗探究能力．