题目内容

8．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如图所示的实验装置进行实验．

（1）装置A中的反应为2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中的氧化剂是KMnO4，生成71g Cl2转移的电子是2mol．
（2）装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是尾气处理，防止污染空气．
（3）打开A、C中分液漏斗的活塞，一段时间后关闭活塞．待反应完全后，小组同学又继续如下实验．
①甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成．甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应，理由是该反应中生成了Cl-（填离子符号）．
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为A中生成的Cl2中混有杂质，应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法即可得到正确结论．乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，洗气瓶中盛有试剂的名称是饱和食盐水．
③丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理．丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，则可得出结论，即SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应．溶液X是a（填选项序号）．
a．BaCl2溶液 b．Ba （OH）2溶液 c．Ba （NO3）2溶液 d．品红溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

分析 装置图分析可知装置A是制备氯气的发生装置，装置C是制备二氧化硫的发生装置，氯气和二氧化硫通入装置B中的水，是否发生反应，设计实验教学分析验证，实质是二氧化硫和氯气在水中反应生成硫酸和氯化氢，注意氯气中的杂质气体分析和除杂，
（1）元素化合价升高的失电子做还原剂，元素化合价降低的做氧化剂，化学方程式中电子守恒计算生成71g Cl2转移的电子物质的量；
（2）氯气有毒污染空气，不能排放需要用氢氧化钠吸收剩余氯气；
（3）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢，氯离子遇到银离子生成白色沉淀；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，需要在AB间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③二氧化硫被氯气氧化为硫酸，结合磷酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应；

解答 解：（1）元素化合价升高的失电子做还原剂，元素化合价降低的做氧化剂，装置A中的反应为2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中的氧化剂是KMnO4，生成氯气5mol×71g/mol=355g，电子转移10mol，则生成71g Cl2转移的电子是2mol，
故答案为：KMnO4，2；
（2）氯气有毒污染空气，不能排放需要用氢氧化钠吸收剩余氯气，装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收氯气尾气处理，防止污染空气，
故答案为：尾气处理，防止污染空气；
（3）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢，氯离子遇到银离子生成白色沉淀，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成．甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应的依据是氯气被还原为氯离子，
故答案为：Cl-；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在AB间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去，
故答案为：HCl，饱和食盐水；
③二氧化硫被氯气氧化为硫酸，结合磷酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X含钡离子，且不能和二氧化硫发生反应，选项中
a、氯化钡溶液可以检验硫酸根离子存在，证明二氧化硫和氯气发生了反应，故a正确；
b、氢氧化钡和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气发生反应，故b错误；
c、硝酸钡溶液中存在硝酸根离子，二氧化硫在溶液中被氧化为硫酸，也会生成硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气反应，故c错误；
d、氯气和二氧化硫按照1：1通入品红溶液反应，品红溶液不褪色，不能说明二氧化硫和氯气发生反应，故d错误；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4
故答案为：a，SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

点评 本题考查了化学实验探究，物质性质、反应过程分析、离子检验和实验设计是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．1，2-二溴乙烷汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度2.18g/mL，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇，醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用如图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓H2SO4的混合液，试管d中装有液溴（表面覆盖少量水）．填写下列空白：
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（2）下列各项可说明反应达到平衡状态的是ce
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20．实验题
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（2）容量瓶上需标有以下五项中的①③⑤；
①温度    ②浓度    ③容量    ④压强    ⑤刻度线
（3）配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）B、C、A、F、E、D；
A．用30mL水洗涤烧杯2-3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用天平准确称取所需的NaOH的质量，加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解
C．将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
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D．配制溶液时，若试样是液体，用量筒取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀
（5）下列配制的溶液浓度偏低的是ABC；
A．称量NaOH时，砝码错放在左盘
B．向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面
C．加蒸馏水时不慎超过了刻度线
D．定容时俯视刻度线
E．配制前，容量瓶中有少量蒸馏水
（6）若该NaOH溶液的质量分数为a，与水等质量混合，质量分数为b，与水等体积混合，质量分数为c，则a、b、c三者的关系为a＞c＞b=$\frac{a}{2}$．
17．下列溶液中NO3-的物质的量浓度最大的是（　　）
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18．通过一步反应不能实现下列转化的是（　　）
A．Na2CO3→NaHCO3B．Fe→FeCl2C．NaCl→NaD．Al2O3→Al（OH）3

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