Question

5．某小組欲探究SO₂和Cl₂能否發(fā)生反應，設計如圖所示的實驗裝置進行實驗

（1）裝置A中的反應為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是1：5，生成71g Cl₂時反應轉移的電子是2  mol，裝置C中生成SO₂，反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（2）裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是尾氣處理，防止污染空氣
（3）SO₂與Cl₂同時通入水中反應的化學方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

Answer 1

分析 根據(jù)裝置圖分析可知：裝置A是制備氯氣的發(fā)生裝置，裝置C是制備二氧化硫的發(fā)生裝置，氯氣和二氧化硫通入裝置B中的水，是否發(fā)生反應，設計實驗教學分析驗證，實質是二氧化硫和氯氣在水中反應生成硫酸和氯化氫，注意氯氣中的雜質氣體分析和除雜．
（1）所含元素化合價降低的反應物為氧化劑；根據(jù)化學方程式中電子守恒計算生成71g Cl₂轉移的電子物質的量；裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水；
（2）氯氣有毒污染空氣，不能排放需要用氫氧化鈉吸收剩余氯氣；
（3）二氧化硫和氯氣同時通入水中發(fā)生氧化還原反應生成了鹽酸和硫酸，由此書寫化學反應方程式．

解答 解：（1）元素化合價升高的失電子做還原劑，元素化合價降低的做氧化劑，裝置A中的反應為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應中的氧化劑是KMnO₄，反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是1：5，生成氯氣5mol×71g/mol=355g，電子轉移10mol，則生成71g Cl₂轉移的電子是2mol，裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：1：5；2；Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）氯氣有毒污染空氣，不能排放需要用氫氧化鈉吸收剩余氯氣，裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收氯氣尾氣處理，防止污染空氣，
故答案為：尾氣處理，防止污染空氣；
（3）二氧化硫和氯氣同時通入水中發(fā)生氧化還原反應生成了鹽酸和硫酸，化學方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

點評 本題考查了化學實驗探究，物質性質、反應過程分析、離子檢驗和實驗設計是解題關鍵，題目難度中等．