Question

10．某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验：

（1）在A、C之间连一个收集装置可以制取Cl₂，若b中盛放的固体是二氧化锰，发生反应的化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，C中发生反应的离子方程式是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O
（2）将A、B、C装置相连还可以制得SO₂并验证其性质．生成SO₂的反应原理为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑（必要时可加热）
①若B中盛放品红溶液，可以验证SO₂的漂白性；若B中盛放Na₂S溶液，可以验证SO₂的氧化性，反应现象应为产生乳白色（淡黄色）沉淀
②若B中盛放KMnO₄溶液，可以验证SO₂的还原 性，写出该反应的离子方程式（MnO${\;}_{4}^{-}$转化为Mn²⁺）：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．
（3）将A、D装置连接后，b中发生反应2NaNO₂+2H₂SO₄═2NaHSO₄+NO↑+NO₂↑+H₂O．若集气瓶c中收集到的气体在标准状况下体积为 112 mL，则b中参加反应的NaNO₂质量为0.52 g．

Answer 1

分析 （1）若b中盛放的固体是二氧化锰则a中为浓盐酸，混合加热反应生成氯气，氯气有毒污染空气需要通过氢氧化钠溶液吸收；
（2）①二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色；二氧化硫具有氧化性可以优惠-2价硫为单质硫；
②二氧化硫具有还原性，可以使氧化剂高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫被氧化为硫酸；
（3）集气瓶中收集到气体为NO，生成气体按照1：1生成，则3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，设NO₂物质的量为x，
得到生成NO为$\frac{x}{3}$mol，若集气瓶c中收集到的气体在标准状况下体积为 112 mL，物质的量=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，x+$\frac{x}{3}$=0.005mol，x=0.00375mol，氮元素守恒计算得到；

解答 解：（1）在A、C之间连一个收集装置可以制取Cl₂，若b中盛放的固体是二氧化锰，a中为浓盐酸，混合加热反应生成氯气，发生反应的化学方程式是：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯气有毒污染空气需要通过氢氧化钠溶液吸收，C中发生反应的离子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）①若B中盛放品红溶液，可以验证SO₂的漂白性，能使品红溶液褪色，若B中盛放Na₂S溶液，可以验证SO₂的氧化性，2Na₂S+2H₂O+SO₂=3S↓+4NaOH，溶液中生成淡黄色沉淀或乳白色沉淀，
故答案为：漂白；   氧化；   产生乳白色（淡黄色）沉淀；
②若B中盛放KMnO₄溶液，可以验证SO₂的还原性，反应的离子方程式为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：还原；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）将A、D装置连接后，b中发生反应2NaNO₂+2H₂SO₄═2NaHSO₄+NO↑+NO₂↑+H₂O．
集气瓶中收集到气体为NO，生成气体按照1：1生成，则3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，设NO₂物质的量为x，
得到生成NO为$\frac{x}{3}$mol，若集气瓶c中收集到的气体在标准状况下体积为 112 mL，物质的量=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，x+$\frac{x}{3}$=0.005mol，x=0.00375mol，
氮元素守恒得到b中参加反应的NaNO₂质量=0.00375mol×2×69g/mol=0.52g，
故答案为：0.52．

点评 本题通过氯气、二氧化硫气体的制备，考查了氯气和二氧化硫的制备、净化、收集、性质的检验等，明确氯气和二氧化硫制备原理、氯气和二氧化硫的性质是解题关键，题目难度中等．