Question

5．为了探究Cl₂、SO₂同时通入H₂O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置．

（1）该组同学为了制取Cl₂，SO₂气体，现采用Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，采用MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂．在此实验中，发生装置B应选择三种装置中的①（选填序号），F的作用是防止倒吸．
（2）D装置中主要反应的离子方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．
（3）为检验通入D装置中的Cl₂是否过量，该组同学取适量D溶液滴加至盛有少量紫色石蕊的试管中，若出现石蕊（先变红后）褪色现象，则Cl₂过量，此时E中发生的离子反应方程式为2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，若D中出现石蕊变红实验现象，则氯气不过量．

Answer 1

分析 由装置可知，A中Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，B中MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂，C中饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中发生SO₂+Cl₂+2H₂O=SO^2-₄+2Cl^-+4H⁺，E为尾气处理，制备氯气为固体、液体反应且加热装置，F中球形结构可防止倒吸，以此来解答．

解答 解：由装置可知，A中Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，B中MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂，C中饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中发生SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，E为尾气处理，
（1）制备氯气为固体、液体反应且加热装置，发生装置B应选择三种装置中的①，F中球形结构可防止倒吸，则F的作用为防止倒吸，
故答案为：①；防止倒吸；
（2）D装置中主要反应的离子方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺；
（3）二氧化硫为酸性氧化物，氯气可使石蕊褪色，则为检验通入D装置中的Cl₂是否过量，该组同学取适量D溶液滴加至盛有少量紫色石蕊的试管中，若出现石蕊（先变红后）褪色现象，则Cl₂过量，此时E中发生的离子反应方程式为2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，若D中出现石蕊变红实验现象，则氯气不过量，
故答案为：石蕊（先变红后）褪色；2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O；石蕊变红．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握实验装置的作用、气体的制备实验、物质的性质及发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．