Question

某化学实验小组同学为了证明和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如图1所示的实验装置．

（1）实验室常用装置E制备Cl₂，写出该装置中发生反应的化学方程式：

 

；指出该反应中浓盐酸所表现出的性质：

 

．
（2）反应开始后，发现B、D两个试管中的品红溶液都褪去，停止通气后，给两个试管加热，两个试管中的现象分别为B：

 

，D：

 

．
（3）C装置的作用是

 

．
（4）该实验小组的甲、乙两名同学利用上述两发生装置按图2所示装置继续进行实验．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随时间推移变得越来越浅．试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答下列问题．
①指出在气体进入品红溶液之前，先将SO₂和Cl₂通过浓硫酸的目的．简答

 

．
②试分析甲同学实验过程中，品红不褪色的原因：

 

（结合离子方程式说明）．
③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？简答：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）根据氯气与浓盐酸反应的化学方程式及离子方程式的书写原则写出该反应的离子方程式，注意浓盐酸中氯化氢应该拆开；根据化合价变化及反应产物判断浓盐酸的性质；
（2）根据二氧化硫的漂白性是可逆的，而氯水的漂白性是不可逆的进行解答；
（3）二氧化硫和氯气都是有毒气体需要进行尾气处理，以免污染空气；
（4）①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应，但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合，且通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合；
②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；
③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）MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应氯离子被氧化成氯气，浓盐酸表现了还原性，反应中有盐和水生成，浓盐酸还表现了酸性，
故答案为：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；酸性、还原性；
（2）SO₂使品红褪色，生成不稳定的无色物质，可以看作是一个化合反应．该生成的无色物质不很稳定，受热又能分解放出SO₂，而恢复原来的红色．氯气使品红褪色是氧化性漂白，不可还原，无法恢复，
故答案为：溶液恢复红色；溶液不恢复红色；
（3）氯气和二氧化硫都有毒，不能直接排放到空气中，所以用氢氧化钠吸收过量的二氧化硫和氯气，防止污染空气，
故答案为：吸收SO₂和Cl₂，防止污染空气；
（4）①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应，但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合，且通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合；
故答案为：通过观察气体在浓硫酸中产生的气泡调整氯气和二氧化硫气体的流速；
②氯气和二氧化硫在水溶液中恰好完全反应，反应的离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，生成的硫酸和盐酸不具有漂白性，所以品红溶液不褪色，
故答案为：因为SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，当氯气和二氧化硫气体流速相当，刚好反应生成了硫酸和盐酸失去了漂白性；
③当通入的二氧化硫或者氯气中一种气体过量，过量的氯气或者二氧化硫气体能够使品红褪色，
故答案为：控制两种气体通入的量，使其物质的量不相等（或使其比例不等于1：1）．

点评：本题主要考查了二氧化硫的制备以及其相关性质的综合实验，解题过程中，应围绕课本基本知识，如“二氧化硫使品红溶液褪色”、“二氧化硫与氯气反应生成氯化氢和硫酸”等基础知识．同时，对于实验的设计，尤其是多因素影响的实验，应考虑“控制变量法”．