Question

14．SO₂是大气污染物之一，某同学在实验室中对SO₂与氯水的反应进行了探究． 制备SO₂与氯水可供选择的仪器如图所示，请回答下列问题：

（1）该同学选用KMnO₄和浓盐酸快速制备Cl₂，该反应的离子方程式为2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．
预制备一瓶饱和氯水，请选择上图中的装罝，其连接顺序为：BEH或BEC（按气流方向，用字母衣示）．
（2）制备SO₂的适宜药品为①④ （填代号）．
①Na₂SO₃固体②Na₂SO₃溶液③20%硫酸④70%硫酸⑤铜片
（3）对SO₂与氯水的反应进行探究
①用注射器吸入一定量的饱和氯水和SO₂，震荡，静置，再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色，解释其原因（用化学反应方程式表示）Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
②改变氯水用量，重复①操作，发现品红溶液红色褪色，你认为可能的原因是过量氯水将品红氧化漂白或过量SO₂与品红结合成无色物质．
设计一个实验（说明操作方法、现象及结论）来验证你的假设：将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者．
（4）请你设计一个实验，测定饱和氯水中氯元素的含量：量取一定量的试样，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、氯化钾和水，依据反应物状态和条件选择发生装置，氯气污染环境，需要吸收；
（2）制备SO₂的适宜药品为亚硫酸钠和浓硫酸；
（3）①饱和氯水和SO₂反应刚好生成盐酸和硫酸时，不具有漂白性；
②当氯气或者二氧化硫多余时，溶液具有漂白性；二氧化硫的漂白具有加热可恢复性，据此分析；
（4）利用氧化还原反应生成氯离子，利用硝酸银检验氯离子．

解答 解：（1）用KMnO₄和浓盐酸快速制备Cl₂，离子方程式为：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，反应为固液不加热型，选择B装置制备氯气，氯气与水获得氯水，最后选择碱石灰或者氢氧化钠吸收多余的氯气，故连接顺序为BEH或BEC；
故答案为：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=5Cl₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；BEH或BEC；
（2）制备SO₂的适宜药品为亚硫酸钠和浓硫酸；
故答案为：①④；
（3）①饱和氯水和SO₂反应刚好生成盐酸和硫酸时，不具有漂白性，故反应为：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
②当氯气或者二氧化硫多余时，过量氯水将品红氧化漂白或过量SO₂与品红结合成无色物质；因为二氧化硫的漂白具有加热可恢复性，故将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者；
故答案为：过量氯水将品红氧化漂白或过量SO₂与品红结合成无色物质；将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者；
（4）测定饱和氯水中氯元素的含量，用Fe（NO₃）₂将所有的氯元素反应为氯离子，再利用硝酸银检验氯离子，方法为：量取一定量的试样，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量；
故答案为：量取一定量的试样，加入足量的Fe（NO₃）₂溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量．

点评 本题考查了气体的制备和性质的检验，明确氯气、二氧化硫的制备原理及制备气体的一般程序和性质解题关键，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和实验探究能力．