题目内容
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH=______
（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为______
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH- 和SO42-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）．
①提出合理假设
假设1：只存在SO32-
假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-
假设3：______
②设计实验方案，进行实验．请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3moL/LH2SO4、1moL/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3moL/LH2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 | |
| 步骤2： | ______ |
| 步骤3： | ______ |
【答案】分析：（1）氢氧化钠过量，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
（2）根据在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物是还原剂来判断；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可假设1、溶液中可能存在只存在SO32，2、既不存在SO32-也不存在ClO-，3、SO32-、ClO-都存在；
②根据所限制实验试剂和SO32-、ClO-的性质，先加入硫酸至酸性，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；因为HClO具有酸性和漂白性，选择紫色石蕊试液，证明有ClO-的存在；
H2SO3具有还原性，选择具有强氧化性高锰酸钾溶液，证明SO32-的存在．
解答：解：（1）SO2与过量NaOH溶液反应，因NaOH过量，故生成的是正盐，化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；
故答案为：Na2SO3+H2O；
（2）在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物是还原剂，反应物Na2SO3中的S元素的价态从+4→+6，化合价升高，失去电子则表现还原性，还原剂为Na2SO3，故答案为：Na2SO3；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可提出以下假设：
假设1、溶液中可能存在只存在SO32，
假设2、既不存在SO32-也不存在ClO-，
假设3、SO32-、ClO-都存在很明显，假设3两种离子都存在，故答案为：①SO32-、ClO-都存在；
②因为吸收液呈碱性，先取少量吸收液于试管中，滴加3moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；
在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后褪色，证明有ClO-，否则无；
在B试管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO32-，否则无．
故答案为：
点评：本题属于实验探究题，要根据实验原理提出假设，再利用物质的性质加以验证，如利用次氯酸的酸性和漂白性验证是否含有次氯酸根离子，利用亚硫酸的还原性验证是否含有亚硫酸根离子．
（2）根据在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物是还原剂来判断；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可假设1、溶液中可能存在只存在SO32，2、既不存在SO32-也不存在ClO-，3、SO32-、ClO-都存在；
②根据所限制实验试剂和SO32-、ClO-的性质，先加入硫酸至酸性，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；因为HClO具有酸性和漂白性，选择紫色石蕊试液，证明有ClO-的存在；
H2SO3具有还原性，选择具有强氧化性高锰酸钾溶液，证明SO32-的存在．
解答：解：（1）SO2与过量NaOH溶液反应，因NaOH过量，故生成的是正盐，化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；
故答案为：Na2SO3+H2O；
（2）在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物是还原剂，反应物Na2SO3中的S元素的价态从+4→+6，化合价升高，失去电子则表现还原性，还原剂为Na2SO3，故答案为：Na2SO3；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可提出以下假设：
假设1、溶液中可能存在只存在SO32，
假设2、既不存在SO32-也不存在ClO-，
假设3、SO32-、ClO-都存在很明显，假设3两种离子都存在，故答案为：①SO32-、ClO-都存在；
②因为吸收液呈碱性，先取少量吸收液于试管中，滴加3moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；
在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后褪色，证明有ClO-，否则无；
在B试管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO32-，否则无．
故答案为：
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 | |
| 步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液 | 若先变红后退色，证明有ClO-，否则无 |
| 步骤3：在B试管中滴加0.01mol-L-1KMnO4溶液 | 若紫红色退去，证明有SO32-，否则无 |
点评：本题属于实验探究题，要根据实验原理提出假设，再利用物质的性质加以验证，如利用次氯酸的酸性和漂白性验证是否含有次氯酸根离子，利用亚硫酸的还原性验证是否含有亚硫酸根离子．
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3mol?L-1H2SO4溶液、1mol?L-1NaOH溶液、0.01mol?L-1KMnO4溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
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提出合理假设：
①假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-，也不存在ClO-；
假设3：
②设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：
3mol?L-1H2SO4溶液、1mol?L-1NaOH溶液、0.01mol?L-1KMnO4溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
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