Question

某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時，利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液對其尾氣進行吸收處理．
（1）請完成SO₂與少量的NaOH溶液反應的化學方程式：

 

（2）反應Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O中每轉移2.5mol的電子則參加反應的還原劑的物質的量為

 

mol．
（3）吸收尾氣一段時間后，吸收液（強堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．請設計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的CO₂的影響）．
①提出合理假設．
假設1：只存在SO₃^2-；  假設2：只存在ClO^-假設3：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假設4：

 

．
②設計實驗方案進行實驗．請在答題卡上寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論限選實驗試劑：3mol．L^-1H₂SO₄、0.01mol．L^-1KMnO₄、紫色石蕊試液．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3moL．L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中．
步驟2：
步驟3：

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,二氧化硫的污染及治理

專題：

分析：（1）氫氧化鈉少量量，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸氫鈉和水；
（2）根據(jù)在氧化還原反應中，所含元素化合價升高的反應物是還原劑，根據(jù)1mol還原劑參與反應轉移電子數(shù)來計算轉移2.5mol電子消耗還原劑的物質的量；
（3）①根據(jù)反應原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，假設1：只存在SO₃^2-；  假設2：只存在ClO^-假設3：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假設4、SO₃^2-、ClO^-都存在；
②根據(jù)所限制實驗試劑和SO₃^2-、ClO^-的性質，SO₃^2-具有還原性，ClO^-具有氧化性，二者不能共存，故假設4不成立，可檢驗SO₃^2-或ClO^-的存在情況．
先加入硫酸至酸性，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；因為HClO具有酸性和漂白性，選擇紫色石蕊試液，證明有ClO^-的存在；
H₂SO₃具有還原性，選擇具有強氧化性高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在．

解答： 解：（1）SO₂與少量NaOH溶液反應，因二氧化硫過量，故生成的是酸式鹽，化學方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
故答案為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
（2）在氧化還原反應中，所含元素化合價升高的反應物是還原劑，反應物Na₂SO₃中的S元素的價態(tài)從+4→+6，化合價升高，失去電子則表現(xiàn)還原性，還原劑為Na₂SO₃，鎂1mol亞硫酸鈉參與反應轉移2mol電子，轉移2.5mol電子消耗還原劑的物質的量為：

2.5mol

2

=1.25mol，故答案為：1.25；
（3）①根據(jù)反應原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可提出以下假設：
假設1：只存在SO₃^2-；  假設2：只存在ClO^-；假設3：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；則假設4為：SO₃^2-、ClO^-都存在，故答案為：SO₃^2-、ClO^-都存在；
②因為吸收液呈堿性，先取少量吸收液于試管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；
在A試管中滴加紫色石蕊試液，若先變紅后褪色，證明有ClO^-，否則無；
在B試管中滴加0.01mol?L^-1KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，否則無；
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3 moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2：在A試管中滴加紫色石蕊試液	若先變紅后退色，證明有ClO-，否則無
步驟3：在B試管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液	若紫紅色退去，證明有SO32-，否則無

點評：本題屬于實驗探究題，要根據(jù)實驗原理提出假設，再利用物質的性質加以驗證，如利用次氯酸的酸性和漂白性驗證是否含有次氯酸根離子，利用亞硫酸的還原性驗證是否含有亞硫酸根離子．