Question

某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分．该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想．
提出猜想：
猜想1：

 

，
猜想2：

 

，
猜想3：

 

．
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：
实验探究：
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：
（1）B中可以装下列

 

试剂（填编号）．
A．NaCl溶液、B．KMnO₄溶液、C．盐酸、D．澄清石灰水、E．NaHCO₃溶液、F．碘水
（2）A中品红溶液的作用是：

 

．
（3）D中澄清石灰水的作用是：

 

．
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色　 ②C中品红溶液不褪色  ③D中澄清石灰水变浑浊
得出结论：
（4）由上述现象该小组同学确认该气体的成分为：

 

．
（5）请写出SO₂与氯水发生反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

分析：猜想：气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，说明气体为SO₂，CO₂中一种或两种．
由装置图可知，该实验原理为：检验SO₂用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO₂；检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂，由于SO₂影响CO₂检验，故先检验SO₂，后检验CO₂，检验CO₂之前用试剂SO₂除去，但选择试剂不能吸收CO₂，不能引入CO₂．
（1）装置B的作用是除去SO₂，防止影响CO₂检验，选择试剂吸收二氧化硫，不能吸收CO₂，不能引入CO₂．
（2）检验SO₂用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO₂，．
（3）在排除SO₂情况下，检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂；
（4）①A中品红褪色，说明气体含有SO₂；②C中品红不褪色且③D中澄清石灰水变浑浊，说明含有气体中含有CO₂，故该气体是SO₂，CO₂的混合气体；
（5）氯气和 二氧化硫通入水中反应生成硫酸和盐酸．

解答：解：猜想：气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，说明气体为SO₂，CO₂中一种或两种．故该气体可能是SO₂气体；该气体可能是CO₂气体； 该气体可能是SO₂，CO₂的混合气体．
故答案为：该气体是SO₂气体；该气体是CO₂气体；该气体是SO₂，CO₂的混合气体．
实验探究
（1）装置B的作用是除去SO₂，防止影响CO₂检验．
A．氯化钠溶液能不能吸收二氧化碳、二氧化硫，故A错误；
B、酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化硫为硫酸，不能吸收二氧化碳，故B正确；
C．盐酸不能和二氧化硫、二氧化碳反应，不能吸收二氧化硫，故B错误；
D、澄清石灰水和二氧化碳、二氧化硫都能反应，不能检验二氧化碳的存在，故D错误；
E．饱和碳酸氢钠溶液与亚硫酸反应生成二氧化碳，故D错误；
F．碘水能吸收二氧化硫，不吸收二氧化碳，故F正确；
故选：BF．
（2）检验SO₂用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO₂，装置A的作用是检验SO₂的存在．
故答案为：检验SO₂的存在．
（3）在排除SO₂情况下，检验CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO₂，装置D中澄清石灰水作用是检验CO₂的存在；
故答案为：检验CO₂的存在；
得出结论：
（4）①A中品红褪色，说明气体含有SO₂；②C中品红不褪色且③D中澄清石灰水变浑浊，说明含有气体中含有CO₂，故该气体是SO₂，CO₂的混合气体．
故答案为：该气体是SO₂，CO₂的混合气体；
（5）氯气和 二氧化硫通入水中反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

点评：本题考查了物质性质的实验验证方法和实验设计，物质性质和反应现象是解题的关键，题目难度中等．