Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組欲探究SO₂和Cl₂能否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）裝置A中的反應(yīng)為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中的氧化劑是KMnO₄，裝置C中生成SO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收剩余氯氣或二氧化硫．
（3）打開(kāi)A、C中分液漏斗的活塞，一段時(shí)間后關(guān)閉活塞．待反應(yīng)完全后，繼續(xù)如下實(shí)驗(yàn)．
①甲同學(xué)取適量B中溶液于試管中，向其中滴加少量AgNO₃溶液，有白色沉淀生成．甲同學(xué)由此認(rèn)為SO₂和Cl₂發(fā)生了反應(yīng)，理由是該反應(yīng)中生成了Cl^-（填離子符號(hào)）．
②乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理，認(rèn)為A中生成的Cl₂中混有雜質(zhì)，應(yīng)該在裝置A、B間增加一個(gè)洗氣瓶，然后再按甲同學(xué)的方法即可得到正確結(jié)論．
乙同學(xué)認(rèn)為Cl₂中混有的雜質(zhì)是HCl，洗氣瓶中盛有試劑的名稱是飽和食鹽水．
③丙同學(xué)則認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)的結(jié)論均不合理．丙同學(xué)取適量B中溶液于試管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，則可得出結(jié)論，即SO₂與Cl₂同時(shí)通入水中，可以發(fā)生反應(yīng)．溶液X是a（填選項(xiàng)序號(hào)）．
a．BaCl₂溶液         b．Ba （OH）₂溶液       c．Ba （NO₃）₂溶液     d．品紅溶液
SO₂與Cl₂同時(shí)通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑；裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水；
（2）氯氣與二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，用氫氧化鈉吸收剩余氯氣或二氧化硫；
（3）①二氧化硫和氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了氯化氫，氯離子遇到銀離子生成白色沉淀；
②制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫進(jìn)入B中溶于水也會(huì)生成氯離子，需要在A、B間增加一個(gè)盛放飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl；
③二氧化硫與氯氣在溶液中反應(yīng)生成HCl與硫酸，硫酸根與銀離子也可以得到白色沉淀，檢驗(yàn)硫酸根離子證明二氧化硫和氯氣發(fā)生了反應(yīng)．

解答 解：（1）反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素化合價(jià)降低，則KMnO₄是氧化劑，裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：KMnO₄；H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）氯氣與二氧化硫有毒，直接排放會(huì)污染空氣，裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收剩余氯氣或二氧化硫，
故答案為：吸收剩余氯氣或二氧化硫；
（3）①二氧化硫和氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了HCl，氯離子遇到銀離子生成白色沉淀，向其中滴加少量AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，甲同學(xué)由此認(rèn)為SO₂和Cl₂發(fā)生了反應(yīng)的依據(jù)是氯氣被還原為Cl^-，
故答案為：Cl^-；
②制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫進(jìn)入B中溶于水也會(huì)生成氯離子，乙同學(xué)認(rèn)為Cl₂中混有的雜質(zhì)是HCl，需要在A、B間增加一個(gè)盛放飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl；
故答案為：HCl；飽和食鹽水；
③二氧化硫與氯氣在溶液中反應(yīng)生成HCl與硫酸，硫酸根與銀離子也可以得到白色沉淀，檢驗(yàn)硫酸根離子證明二氧化硫和氯氣發(fā)生了反應(yīng)，
a．氯化鋇溶液可以檢驗(yàn)硫酸根離子存在，證明二氧化硫和氯氣發(fā)生了反應(yīng)，故a正確；
b．氫氧化鋇和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，不能說(shuō)明二氧化硫和氯氣發(fā)生反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；
c．硝酸鋇溶液中存在硝酸根離子，二氧化硫在溶液中被氧化為硫酸，也會(huì)生成硫酸鋇沉淀，不能說(shuō)明二氧化硫和氯氣反應(yīng)，故c錯(cuò)誤；
d．氯氣和二氧化硫按照1：1通入品紅溶液反應(yīng)，品紅溶液不褪色，沒(méi)有白色沉淀生成，不能證明生成硫酸根，故d錯(cuò)誤；
SO₂與Cl₂同時(shí)通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄
故答案為：a；SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的分析評(píng)價(jià)、離子檢驗(yàn)等，題目難度中等．