题目内容

14.某化学实验小组的同学为了探究SO2和氯水的漂白性,设计如下实验装置.
(1)实验室用装置A制备SO2,某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是:分液漏斗上端玻璃塞没有取下来.
(2)实验室用装置E制备Cl2,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.该反应中的还原剂是HCl(填化学式).
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是品红溶液褪色.
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:B退色的品红溶液又恢复红色,D无明显现象.
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后漂白性肯定会增强.他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现品红溶液未褪色.请你分析产生该现象的原因Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4(用化学方程式表示).

分析 (1)使用分液漏斗时应取下塞子,使分液漏斗内的压强等于大气压强,保证液体顺利流出;
(2)氧化还原反应中存在元素化合价升高的物质为还原剂;
(3)SO2的漂白具有可逆性,次氯酸的漂白不可逆;
(4)氯气具有较强的氧化性,二氧化硫具有较强的还原性,在水溶液中两者发生反应Cl2+SO2+2H2O═2HCl+H2SO4

解答 解:(1)塞子没有取下来,打开活塞时,空气无法进入分液漏斗内部,造成分液漏斗内的压强小于大气压强,液体无法流出,
故答案为:分液漏斗上端玻璃塞没有取下来;
(2)在反应MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl中Cl元素化合价升高失电子,HCl作还原剂;
故答案为:HCl;
(3)SO2具有漂白性,二氧化硫通入品红溶液中,品红褪色;SO2的漂白具有可逆性,褪色后的溶液加热时又恢复原来的红色.氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,因而氯气通入品红溶液中也能使品红褪色,次氯酸的漂白不可逆,加热时,不能恢复红色,
故答案为:①品红褪色;②褪色的品红又恢复成红色,无明显现象;
(4)氯气具有较强的氧化性,二氧化硫具有较强的还原性,在水溶液中两者1:1发生反应:Cl2+SO2+2H2O═2HCl+H2SO4,生成物都无漂白性,因而SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液时,品红溶液并不褪色,
故答案为:Cl2+SO2+2H2O═2HCl+H2SO4

点评 本题考查氯气和二氧化硫的漂白性质,题目难度不大,注意氯气和二氧化硫性质的不同,侧重于考查学生的实验探究能力和分析能力.

练习册系列答案
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5.为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验).
实验步骤:
Ⅰ在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接.
Ⅱ当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热.
Ⅲ打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子.
Ⅳ在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后停止.
Ⅴ更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子.
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+H2O.
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是70%的H2SO4比98%的H2SO4电离程度大,溶液中H+浓度大,反应速度快.
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(4)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
步骤3溶液中含有的离子步骤5溶液中含有的离子
既有Fe3+又有Fe2+有SO42-
有Fe3+无Fe2+有SO42-
有Fe3+无Fe2+有Fe2+
上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是Ⅰ、Ⅲ(用“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”代号回答).
(5)若要用以上甲和丙装置证明氧化性为:Cl2>Fe3+>I2的结论,则步骤为:
①往丙的漏斗中加入两种试剂FeI2、KSCN和一种溶剂CCl4
②将甲装置中产生的Cl2慢慢通入丙中,观察丙的漏斗中溶液颜色变化.
③如果观察到丙中溶液下层(CCl4层)先由无色变为紫红色;后看到上层溶液由浅绿色变为红色则结论正确.
④停止通入Cl2
2.氯化硫酰(SO2Cl2)是一种无色液体,遇水剧烈水解,其熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,可用作氯化剂及锂电池正极活性物质.氯化硫酰可用下列反应制取:
SO2(g)+Cl2(g)?SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol.
(1)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率,下列措施合理的是(用字母编号填写):ac.
a.缩小容器体积b.使用催化剂c.提高SO2浓度d.提高温度
(2)300℃时,在体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2,达到平衡时容器中含SO2 7.616g,则300℃时合成SO2Cl2反应的平衡常数的为:0.0706.
(3)某同学设计了图1所示装置制取氯化硫酰:
①有关该装置的说法正确的是(用字母编号填写):bde.
a.A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和NaHSO3溶液
b.B处反应管内五球中玻璃棉上的活性炭起催化作用
c.B处反应管的冷却水应从m接口通入
d.装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却
e.D处U形管中盛放的可能是碱石灰
②从化学平衡的角度分析,反应管通冷却水的目的是:冷凝、降温均有利于SO2Cl2生成.
③氯磺酸(ClSO3H)受热分解也可制得氯化硫酰,并得到另外一种物质,该反应的化学方程式为2C1SO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4,分离产物的方法是:蒸馏.

   (4)图2为GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池的示意图.已知该电池的总反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑,则该电池工作时的正极反应为:SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑.

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