Question

8．某中学化学实验小组为了证明和比较SO₂与氯水的性质，设计了如图（图1）：

（1）实验室常用装置E制备Cl₂，反应中浓盐酸所表现出的性质是酸性、还原性．
（2）反应开始后，发现B、D两个容器中的品红溶液都褪色，停止通气后，给B、D加热，B中的现象为：B中溶液又变为红色．
（3）装置C的作用是除去多余的Cl₂和SO₂，防止污染空气．
（4）该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按图2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（用方程式表示）：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余．
（5）二氧化硫容易造成酸雨，现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下表：

测试时间/h	0	1	2	3	4
雨水的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是（用化学反应方程式表示）2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
②你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是ACE．
A．少用煤作燃料　      B．把工厂烟囱造高
C．燃料脱硫　          D．在已酸化的土壤中加石灰　E．开发新能源
（6）实验中需要用干燥纯净的氯气，下列装置图3第一个洗气瓶中盛放的液体为饱和食盐水．

Answer 1

分析 （1）实验室制备氯气的反应原理：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，根据方程式可以判断浓盐酸的性质；
（2）二氧化硫能够与有机色素化合成无色物质使品红溶液褪色，但是该无色物质不稳定受热易回复颜色；氯气溶液水生成的次氯酸具有强的氧化性，直接将有色物质氧化成稳定的无色物质，其漂白效果好，受热不回复颜色；
（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；
（5）①由于排放出来的SO₂等气体溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强；
②少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放，从而减少酸雨的形成，把工厂烟囱造高、在已酸化的土壤中加石灰等措施不能有效地防止酸雨的形成；
（6）实验室制备得到氯气含水蒸气和氯化氢，第一个是通过饱和食盐水除去氯化氢．

解答 解：（1）根据反应方程式4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，4molHCl中有2mol盐酸中的氯元素化合价升高，做还原剂，表现还原性，还有2mol化合价不变与金属阳离子结合成盐表现出酸性，故答案为：酸性、还原性；
（2）二氧化硫漂白具有不稳定性受热回复颜色，次氯酸漂白效果稳定，受热不回复颜色，
故答案为：B中溶液又变为红色；
（3）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：除去多余的Cl₂和SO₂，防止污染空气；
（4）①氯气和二氧化硫在水溶液中恰好完全反应：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，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：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄；
②当通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余时，有具有漂白性，使品红褪色，故答案为：通入的二氧化硫或者氯气一方有剩余．
（5）①空气中存在CO₂溶于水生成碳酸使雨水显酸性，正常雨水的pH值约等于5.6，雨水样品的PH变小的原因是由于排放出来的SO₂气体溶于水后SO₂+H₂O?H₂SO₃生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H₂SO₄，.2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强，该反应过程也可用或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄表示，
故答案为：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；
②把工厂烟囱造高、在已酸化的土壤中加石灰等措施不能从源头有效地防止酸雨的形成，少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放，从而减少酸雨的形成，故选ACE
故答案为：ACE；
（6）实验室制备得到氯气含水蒸气和氯化氢，第一个是通过饱和食盐水除去氯化氢，第二个是浓硫酸除去水蒸气，
故答案为：饱和食盐水．

点评 本题通过实验考查了二氧化硫和次氯酸的漂白性的区别、酸雨的有关知识，题目比较简单，注意记住常见的几种漂白剂及其漂白的原理，二氧化硫是有毒的气体，排放到空气中会造成空气污染，应减少二氧化硫的排放．