Question

3．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了證明、比較SO₂和氯水的漂白性，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）連接好裝置后，實(shí)驗(yàn)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?cái)⑹霾僮骷?xì)節(jié)）
（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)．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(gè)試管中的品紅溶液都褪色．停止通氣后，給B、D兩個(gè)試管加熱，兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為B：恢復(fù)紅色，D：無變化．
（4）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：通氣一段時(shí)間后，品紅溶液幾乎不褪色，其原因是：SO₂和Cl₂按1：1混合時(shí)，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(shí)間后，經(jīng)分析：D中溶液仍呈強(qiáng)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請完善實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(shí)的；
（4）①氯氣有強(qiáng)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(qiáng)氧化性，SO₃^2-中+4價(jià)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(shí)驗(yàn)裝置中連接了多個(gè)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(huì)污染空氣且浪費(fèi)試劑，所以在實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(shí)的；加熱時(shí)，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(shí)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(qiáng)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(shí)，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(qiáng)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(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性，能將碘化鉀中-1價(jià)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(diǎn)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(yùn)用氯氣的性質(zhì)等相關(guān)知識解答問題，題目綜合性強(qiáng)，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(shí)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(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．