Question

1．探究SO₂和氯水的漂白性，设计了如下实验，装置如图．
完成下列填空：
（1）棉花上沾有的试剂是NaOH溶液，作用是吸收Cl₂或SO₂等尾气，保护环境．
（2）①反应开始一段时间后，B、D两个试管中可以观察到的现象分别是：B：品红溶液褪色，D：品红溶液褪色．
②停止通气后，分别加热B、D两个试管，可以观察到的现象分别是：B：褪色的品红又恢复为红色，D：无明显现象．
（3）有同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不理想．产生该现象的原因（用化学方程式表示）Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
（4）装置E中用KMnO₄（填化学式）和浓盐酸反应制得Cl₂，生成2.24L（标准状况）的Cl₂，则被氧化的HCl为0.2mol．
（5）实验结束后，检验蘸有试剂的棉花含有SO₄^2-的实验方案是：取棉花中的液体少许，滴加足量的稀HNO₃，再加入几滴BaCl₂溶液，出现白色沉淀．该方案是否合理不合理，理由是蘸有试剂的棉花中可能含有SO₃^2-，用HNO₃溶液酸化时会干扰SO₄^2-检验．

Answer 1

分析 探究SO₂和氯水的漂白性：A用于制备SO₂，可用Na₂SO₃与硫酸反应制取，B用于检验二氧化硫的生成，E用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，D用于检验气体的漂白性，C用于检验SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性，棉花上沾有的试剂是NaOH溶液，作用是吸收尾气．
（1）氯气、二氧化硫都是污染性的气体不能排放到空气中，棉花需要沾有氢氧化钠溶液吸收氯气、二氧化硫气体；
（2）①氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色；②二氧化硫的漂白具有不稳定性，氯气的漂白具有不可逆性；
（3）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反应，二者反应生成H₂SO₄和HCl，生成物都无漂白性；
（4）常温下和浓盐酸反应生成氯气的物质常用高锰酸钾，根据氯原子守恒及化合价变化可知，氯气中氯原子的物质的量即为被氧化的HCl的物质的量；
（5）根据亚硫酸根离子和硝酸的性质分析，硝酸有强氧化性，能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子．

解答 解：（1）氯气、二氧化硫都是污染性的气体不能排放到空气中，氯气和氢氧化钠发应生成氯化钠、次氯酸钠和水，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，棉花需要沾有氢氧化钠溶液吸收吸收Cl₂或SO₂等尾气，保护环境，
故答案为：吸收Cl₂或SO₂等尾气，保护环境；
（2）①氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，二氧化硫和品红化合生成无色物质，两者都能使品红溶液褪色，所以B和D装置中品红都褪色，
故答案为：品红溶液褪色；品红溶液褪色；
②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性，加热时又能变为红色，而氯气的漂白是利用了氯气和水反应生成的次氯酸的强氧化性，具有不可逆性，
所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色，D中无明显现象，
故答案为：褪色的品红又恢复为红色；无明显现象；
（3）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反应，二者反应生成H₂SO₄和HCl，生成物都无漂白性，化学方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）常温下，用KMnO₄和浓盐酸反应制Cl₂，反应的化学方程式如下：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，Mn元素由+7价降低到+2价，Cl元素的化合价由-1价升高到0，高锰酸钾得电子是氧化剂，HCl失电子是还原剂，2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，每生成5mol氯气被氧化的HCl是10mol，生成2.24L（标准状况）的Cl₂，为0.1mol氯气，所以被氧化的HCl的物质的量n=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，
故答案为：KMnO₄；0.2；
（5）亚硫酸根离子具有还原性，硝酸具有氧化性，能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，蘸有试剂的棉花中可能含有SO₃^2-，用HNO₃溶液酸化时会干扰SO₄^2-检验，所以该方案不合理，
故答案为：不合理；蘸有试剂的棉花中可能含有SO₃^2-，用HNO₃溶液酸化时会干扰SO₄^2-检验．

点评 本题考查物质的性质实验，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目涉及二氧化硫与氯气的制取以及二氧化硫漂白与次氯酸漂白的区别，题目难度中等．