30.(10分)已知有机色质的发色官能团可以被氧化或被加成生成无色物质。
(1)为了探索比较SO2和Cl2的漂白原理,甲同学做了如下对比实验:
a.将干燥的SO2和干燥Cl2分别通到干燥的品红试纸上,发现红色试纸均不褪色;
b.将SO2和Cl2分别通入品红溶液中,发现红色溶液均褪色;
c.加热②中漂白后的溶液,发现前者恢复红色,并产生刺激性气体,后者不能;
d.将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中,发现前者只变红,不褪色,后者先变红,后褪色。
请根据甲同学的实验事实,简要说明SO2与Cl2的漂白原理相同与不同之处。
①相同之处:SO2和Cl2本身都没有漂白性,起漂白作用的分别是与水反应后的产物 H2SO3 (1分)和 HClO (1分)。
②不同之处:H2SO3只能与某些有机色质发生 加成 (1分)反应,生成不稳定的无色物质,产物受热分解再放出SO2,是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生 氧化 (1分)反应,生成物较稳定。
(2)乙同学为了探索对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小,将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应,至完全褪色时,发现消耗三种漂白剂的物质的量相同,但褪色时间O3最短,H2O2次之,Cl2最长。
③消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是:每摩尔物质提供的 氧原子数(或得电子数) 相等(1分);
④O3漂白速度较H2O2快的主要原因是: 氧化性O3>H2O2 (1分);
Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是: Cl2与H2O反应生成HClO浓度较小 (1分)。
(3)丙同学为了比较H2O2和NaClO的氧化性强弱,将两者混合,观察到产生大量无色无味气体。
⑤丙同学认为 发生反应的离子方程式为 H2O2+ClO-
Cl-+H2O+O2↑ (1分),由此确认NaClO的氧化性强于H2O2;丁同学认为产生气体也可能是H2O2分解的原因,建议丙同学进一步补充实验来确认。补充实验需要的试剂是 AgNO3 (1分)和 稀HNO3 (1分)。