Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了證明和比較SO₂和氯水的漂白性，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)室常用裝置E制備Cl₂，寫(xiě)出該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；指出該反應(yīng)中濃鹽酸所表現(xiàn)出的性質(zhì)：

 

．
（2）反應(yīng)開(kāi)始后，發(fā)現(xiàn)B、D兩個(gè)試管中的品紅溶液都褪去，停止通氣后，給兩個(gè)試管加熱，兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為B：

 

，D：

 

．
（3）C裝置的作用是

 

．
（4）該實(shí)驗(yàn)小組的甲、乙兩名同學(xué)利用上述兩發(fā)生裝置按圖2所示裝置繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．通氣一段時(shí)間后，甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中品紅溶液幾乎不褪色，而乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅隨時(shí)間推移變得越來(lái)越淺．試根據(jù)該實(shí)驗(yàn)裝置和兩名同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問(wèn)題．
①指出在氣體進(jìn)入品紅溶液之前，先將SO₂和Cl₂通過(guò)濃硫酸的目的．簡(jiǎn)答

 

．
②試分析甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，品紅不褪色的原因：

 

（結(jié)合離子方程式說(shuō)明）．
③你認(rèn)為乙同學(xué)是怎樣做到讓品紅溶液變得越來(lái)越淺的？簡(jiǎn)答：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)氯氣與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及離子方程式的書(shū)寫(xiě)原則寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式，注意濃鹽酸中氯化氫應(yīng)該拆開(kāi)；根據(jù)化合價(jià)變化及反應(yīng)產(chǎn)物判斷濃鹽酸的性質(zhì)；
（2）根據(jù)二氧化硫的漂白性是可逆的，而氯水的漂白性是不可逆的進(jìn)行解答；
（3）二氧化硫和氯氣都是有毒氣體需要進(jìn)行尾氣處理，以免污染空氣；
（4）①濃硫酸和二氧化硫、氯氣不反應(yīng)，但氯氣和二氧化硫在該裝置中能充分混合，且通過(guò)觀察氣泡的速度控制氣體流量，使二者按一定比列混合；
②氯氣和二氧化硫在水溶液中恰好發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成沒(méi)有漂白性的鹽酸和硫酸，所以品紅溶液幾乎不褪色；
③當(dāng)通入的二氧化硫或者氯氣一方有剩余時(shí)，又會(huì)使品紅溶液褪色．

解答： 解：（1）MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應(yīng)氯離子被氧化成氯氣，濃鹽酸表現(xiàn)了還原性，反應(yīng)中有鹽和水生成，濃鹽酸還表現(xiàn)了酸性，
故答案為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；酸性、還原性；
（2）SO₂使品紅褪色，生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，可以看作是一個(gè)化合反應(yīng)．該生成的無(wú)色物質(zhì)不很穩(wěn)定，受熱又能分解放出SO₂，而恢復(fù)原來(lái)的紅色．氯氣使品紅褪色是氧化性漂白，不可還原，無(wú)法恢復(fù)，
故答案為：溶液恢復(fù)紅色；溶液不恢復(fù)紅色；
（3）氯氣和二氧化硫都有毒，不能直接排放到空氣中，所以用氫氧化鈉吸收過(guò)量的二氧化硫和氯氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收SO₂和Cl₂，防止污染空氣；
（4）①濃硫酸和二氧化硫、氯氣不反應(yīng)，但氯氣和二氧化硫在該裝置中能充分混合，且通過(guò)觀察氣泡的速度控制氣體流量，使二者按一定比列混合；
故答案為：通過(guò)觀察氣體在濃硫酸中產(chǎn)生的氣泡調(diào)整氯氣和二氧化硫氣體的流速；
②氯氣和二氧化硫在水溶液中恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，生成的硫酸和鹽酸不具有漂白性，所以品紅溶液不褪色，
故答案為：因?yàn)镾O₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，當(dāng)氯氣和二氧化硫氣體流速相當(dāng)，剛好反應(yīng)生成了硫酸和鹽酸失去了漂白性；
③當(dāng)通入的二氧化硫或者氯氣中一種氣體過(guò)量，過(guò)量的氯氣或者二氧化硫氣體能夠使品紅褪色，
故答案為：控制兩種氣體通入的量，使其物質(zhì)的量不相等（或使其比例不等于1：1）．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了二氧化硫的制備以及其相關(guān)性質(zhì)的綜合實(shí)驗(yàn)，解題過(guò)程中，應(yīng)圍繞課本基本知識(shí)，如“二氧化硫使品紅溶液褪色”、“二氧化硫與氯氣反應(yīng)生成氯化氫和硫酸”等基礎(chǔ)知識(shí)．同時(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，尤其是多因素影響的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)考慮“控制變量法”．