Question

9．以下是有關SO₂、Cl₂的性質實驗．
某小組設計如圖所示的裝置圖（圖中夾持和加熱裝置略去），分別研究SO₂和Cl₂的性質．

（1）①若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中所發(fā)生反應的實質不相同（填“相同”或“不相同”）；
②若D中盛銅粉，通入足量的Cl₂，D中的現(xiàn)象是Cu粉紅熱，并產(chǎn)生棕黃色煙；
③若裝置D中裝的是五氧化二釩（催化劑），通入SO₂時，打開K通入適量O₂的化學反應方程式為2SO₂+O₂ $?_{△}^{催化劑}$2SO₃
④SO₂通入B中，碘水褪色，則該反應的離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．
（2）某同學將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量（填字母）AC，則可以看到白色沉淀產(chǎn)生．
A．氨水B．稀鹽酸   C．稀硝酸   D．氯化鈣溶液
（3）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為4：3；當Cl₂與含X的溶液完全反應后，可得澄清溶液．取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．寫出Cl₂與含X的溶液反應的離子方程式Cl₂+H₂0+S₂O₃^2-=SO₄^2-+S↓+2Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 實驗探究SO₂和Cl₂的性質：裝置A：品紅溶液驗證漂白性，二氧化硫、氯水都能使其褪色，B裝置：二氧化硫與碘水中的碘反應，檢驗二氧化硫的還原性，裝置C：濃硫酸干燥二氧化硫，裝置D：二氧化硫與氧氣發(fā)生催化氧化，若D中盛銅粉，氯氣和銅反應生成氯化銅，裝置E：吸收尾氣，吸收多余的SO₂和Cl₂可用氫氧化鈉溶液吸收．
（1）①二氧化硫具有漂白性和有機色素結合為不穩(wěn)定的化合物，氯氣通入溶液中與水反應生成的次氯酸具有漂白性，可以氧化有機色素為無色；
②銅粉在Cl₂中加熱Cu粉紅熱，并生成產(chǎn)生棕黃色煙氯化銅；
③若裝置D中裝的是五氧化二釩（催化劑），二氧化硫催化氧化為三氧化硫；
④二氧化硫具有還原性和碘單質發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫碘酸；
（2）足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量物質可以看到白色沉淀產(chǎn)生；
A．氨水和二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸根離子和鋇離子結合生成沉淀；
B．稀鹽酸不和二氧化硫反應不能生成沉淀；
C．稀硝酸溶液具有強氧化性，將二氧化硫氧化成硫酸根，結合鋇離子生成沉淀；
D．氯化鈣溶液和二氧化硫不反應；
（3）先根據(jù)X中元素的質量之比求出原子個數(shù)之比，再根據(jù)題中反應現(xiàn)象判斷該反應生成的離子，由氧化還原反應寫出離子方程式．

解答 解：（1）①二氧化硫能和有色物質反應生成無色物質，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能使有色物質褪色，所以若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象相同，都使品紅褪色，但本質不同，
故答案為：不相同；
②銅粉在Cl₂中加熱，銅被氯氣氧化，Cu粉紅熱，并生成產(chǎn)生棕黃色煙氯化銅，
故答案為：Cu粉紅熱，并產(chǎn)生棕黃色煙；
③二氧化硫和氧氣在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成三氧化硫，反應方程式為 2SO₂+O₂ $?_{△}^{催化劑}$2SO₃，
故答案為：2SO₂+O₂ $?_{△}^{催化劑}$2SO₃；
④SO₂通入B裝置碘水中，溶液顏色退去，發(fā)生了氧化還原反應：碘單質具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫，反應的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑仍然無法觀察到沉淀產(chǎn)生，說明不發(fā)生反應：
A、氨水加入后生成亞硫酸銨，亞硫酸根和鋇離子生成沉淀，故A正確；
B、稀鹽酸加入后不反應，故B錯誤；
C、稀硝酸溶液具有強氧化性，將二氧化硫氧化成硫酸根，與鋇離子生成硫酸鋇沉淀，故C正確；
D．氯化鈣溶液和二氧化硫不反應，故D錯誤；
故答案為：AC；
（2）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為4：3，所以X中S和O的原子個數(shù)比為$\frac{4}{32}$：$\frac{3}{16}$=2：3，所以該離子為S₂O₃ ^2-；氯氣有強氧化性，能和硫代硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應，根據(jù)題意知，該反應中有硫酸根離子生成，所以氯氣中氯元素得電子生成氯離子，所以該反應的離子方程式為：Cl₂+H₂0+S₂O₃^2-=SO₄^2-+S↓+2Cl^-+2H⁺，
故答案為：Cl₂+H₂0+S₂O₃^2-=SO₄^2-+S↓+2Cl^-+2H⁺．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計，明確二氧化硫的性質是解本題關鍵，會根據(jù)二氧化硫的性質分析裝置中各個裝置的作用及發(fā)生的反應，注意稀硝酸有強氧化性而氧化二氧化硫，為易錯點，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學實驗能力，題目難度中等．