Question

8．科学探究结果的准确性有赖于探究方法的科学性．某课外活动小组用下图装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨反应的装置．

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；浓盐酸在该反应中所表现出的性质为酸性、还原性．
（2）装置E的作用是：吸收氯气中的氯化氢．
（3）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．写出反应的化学方程式8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂．
（4）该活动小组中甲、乙两位同学按下图装置继续进行实验：
通气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅．试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题．
①试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因是：控制SO₂和Cl₂按物质的量之比1：1进气，其有关反应的离子方程式为SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？控制SO₂和Cl₂进气的物质的量，使之不相等．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，依据反应中氯化氢中元素化合价变化判断盐酸表现的性质；
（2）浓盐酸易挥发，该实验中制得的氯气中含有氯化氢杂质，应除去；
（3）由题意可知发生反应为氨气和氯气生成氯化铵和氮气，依据原子个数、得失电子守恒写成反应方程式；
（4）①氯气和二氧化硫在水溶液中恰好发生氧化还原反应，转化成没有漂白性的盐酸和硫酸，所以品红溶液几乎不褪色；
②当通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余时，又会使品红溶液褪色．

解答 解：（1）装置F中二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气，方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应中有4mol氯化氢参加反应，只有2mol氯离子中的氯化合价升高，所以浓盐酸在反应中既表现还原性，又表现酸性，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；酸性；还原性；
（2）浓盐酸易挥发，该实验中制得的氯气中含有氯化氢杂质，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以用E除去，
故答案为：吸收氯气中的氯化氢；
（3）氨气和氯气反应生成白烟氯化铵和空气的主要成分之一氮气，反应的化学方程式为：8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂，
故答案为：8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂；
（4）①氯气具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，在水溶液二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，硫酸和盐酸都没有漂白性，所以如果控制SO₂和Cl₂按物质的量之比1：1进气，则溶液不褪色，发生的离子反应方程式为：SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，
故答案为：控制SO₂和Cl₂按物质的量之比1：1进气；SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
②次氯酸和二氧化硫都能使品红溶液褪色，如果氯气或二氧化硫过量，则溶液会慢慢褪色，所以要使品红溶液褪色，则应该控制SO₂和Cl₂进气的物质的量，使之不相等，
故答案为：控制SO₂和Cl₂进气的物质的量，使之不相等．

点评 本题考查了二氧化硫、氯气的实验室制法、性质等知识点，明确实验原理是解本题关键，再结合物质间的反应来分析解答，注意次氯酸和二氧化硫都具有漂白性，但氯气和二氧化硫的混合物可能没有漂白性，知道二氧化硫和次氯酸漂白原理的差别，二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，为易错点．