Question

3．某化學(xué)實驗小組同學(xué)為了證明、比較SO₂和氯水的漂白性，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．
（1）連接好裝置后，實驗前必須進(jìn)行的一步操作是檢查裝置的氣密性．（回答操作名稱，不必敘述操作細(xì)節(jié)）
（2）實驗室用Na₂SO₃與硫酸反應(yīng)制備SO₂，MnO₂跟濃鹽酸共熱反應(yīng)制備Cl₂時．制備Cl₂應(yīng)選用上圖A、E兩發(fā)生裝置中E裝置（填裝置序號），通過分液漏斗（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（3）反應(yīng)開始后，發(fā)現(xiàn)B、D兩個試管中的品紅溶液都褪色．停止通氣后，給B、D兩個試管加熱，兩個試管中的現(xiàn)象分別為B：恢復(fù)紅色，D：無變化．
（4）實驗小組利用下圖所示裝置探究兩種氣體按不同比例混合后的漂白性．

試分析：
①實驗小組在實驗過程中發(fā)現(xiàn)：通氣一段時間后，品紅溶液幾乎不褪色，其原因是：SO₂和Cl₂按1：1混合時，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，使混合氣體失去漂白作用．（結(jié)合反應(yīng)方程式回答）．
②盛NaOH溶液的燒杯吸收尾氣一段時間后，經(jīng)分析：D中溶液仍呈強堿性，且一定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．對于可能存在的其他陰離子，小組提出以下3種假設(shè)．假設(shè)1：只存在SO₃^2-；假設(shè)2：只存在ClO^-；假設(shè)3：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
現(xiàn)限選以下試劑，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗，請完善實驗步驟并填寫預(yù)期現(xiàn)象．
a．3mol/L H₂SO₄        b．0.01mol/L KMnO₄c．1mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉碘化鉀溶液       e．酚酞試液
步驟一：取少量吸收液于試管中，滴加3mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分裝于F、G兩試管中．
步驟二：向F試管中滴加少量b （填序號），若溶液褪色（填現(xiàn)象），則假設(shè)1成立．
步驟三：向G試管中滴加少量d（填序號），若溶液變藍(lán)色（填現(xiàn)象），則假設(shè)2成立．

Answer 1

分析 （1）連接好裝置后必須進(jìn)行檢查裝置氣密性，確保裝置氣密性良好，避免實驗失敗且氯氣、二氧化硫泄漏污染空氣；
（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇反應(yīng)裝置，用分液漏斗向燒瓶中加入適量的濃鹽酸，加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；
（3）次氯酸的漂白性是利用次氯酸的強氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物質(zhì)生成無色物質(zhì)，注意次氯酸的漂白性是永久性的，二氧化硫的漂白性是暫時的；
（4）①氯氣有強氧化性，二氧化硫有還原性，二者能按1：1發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使氣體失去漂白性；
②步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性；
步驟三：淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色．

解答 解：（1）該實驗裝置中連接了多個儀器，且氯氣、二氧化硫有毒氣體，不避免氯氣、二氧化硫泄漏，會污染空氣且浪費試劑，所以在實驗前需要檢驗裝置氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）實驗室制取氯氣所用藥品是固體和液體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選用固液加熱型裝置，故選E；
用分液漏斗向燒瓶中加入適量的濃鹽酸，加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，離子反應(yīng)方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn ²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：E；分液漏斗；4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）次氯酸的漂白性是利用次氯酸的強氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物質(zhì)生成無色物質(zhì)，次氯酸的漂白性是永久性的，二氧化硫的漂白性是暫時的；加熱時，次氯酸漂白過的溶液無變化，二氧化硫和有色物質(zhì)生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時能重新變成紅色，
故答案為：恢復(fù)紅色；無變化；
（4）①氯氣有強氧化性，二氧化硫有還原性，二者能按1：1發(fā)生氧化還原反應(yīng)SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，而使氣體失去漂白性，
故答案為：SO₂和Cl₂按1：1混合時，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，使混合氣體失去漂白作用；
②步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性與具有還原性的SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)：5SO₃^2-+2MnO₄^-+6H⁺═5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O，KMnO₄褪色，
故答案為：b；褪色；
步驟三：ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，能將碘化鉀中-1價的碘氧化成碘單質(zhì)．淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色，
故答案為：d；變藍(lán)色．

點評 本題考查了氯氣的性質(zhì)和次氯酸和二氧化硫的漂白性，解題關(guān)鍵在于理解制取的原理以及靈活運用氯氣的性質(zhì)等相關(guān)知識解答問題，題目綜合性強，注意次氯酸的漂白性是永久性的，二氧化硫的漂白性是暫時的，其漂白原理也不同，二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色，為易錯點，題目難度中等．