Question

13．中学化学中常见的几种物质存在如图所示的转化关系．其中，A是一种黑色粉末状固体，C是一种黄绿色气体，实验室中常用E溶液吸收多余的C（图中部分产物和反应条件已略去）．

回答下列问题：
（1）写出A与B的浓溶液反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）将ag粉未A加入bmol/L的B的浓溶液cL中加热完全溶解，反应中转移电子d个，设N_A为阿伏加德罗常数的值，N_A可表示为$\frac{87d}{2a}$．
（3）将B的浓溶液与H的浓溶液混合，立即产生大最气体C，该反应的离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．
（4）某课外小组的同学用E溶液吸收C，利用下图所示装置向吸收液中持续通入SO₂气体．
实验过程中观察到如下现象：
①开始时，溶液上方出现白雾，试纸a变红．甲同学认为是HCl使a变红，乙同学不同意甲的观点，乙同学认为使a变红的是SO₂（或H₂SO₃）（写出一种即可）．
②片刻后，溶液上方出现黄绿色气体，试纸b变蓝．用离子方程式解释b变蓝的原因：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂ 
③最终试纸b褪色．同学们认为可能的原因有两种：一是I₂有还原性，黄绿色气体等物质将其氧化成IO₃^-，从而使蓝色消失；二是SO₂有氧化性，能将I₂还原成I^-，从而使蓝色消失．

Answer 1

分析 A是一种黑色粉末状固体，C是一种黄绿色气体，则A为MnO₂，B为浓盐酸，C为Cl₂，常用E溶液吸收多余的C，则E为NaOH，H为NaClO，F为NaCl，氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和HCl，则图2中溶液上方出现白雾，然后结合物质的性质及化学用语来解答．

解答 解：A是一种黑色粉末状固体，C是一种黄绿色气体，则A为MnO₂，B为浓盐酸，C为Cl₂，常用E溶液吸收多余的C，则E为NaOH，H为NaClO，F为NaCl，
（1）A与B的浓溶液反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）加热完全溶解，反应中转移电子d个，可知$\frac{ag}{87g/mol}$×（4-2）×N_A=d，则N_A=$\frac{87d}{2a}$，故答案为：$\frac{87d}{2a}$；
（3）B的浓溶液与H的浓溶液混合，立即产生大量气体C，该反应的离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，故答案为：ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O；
（4）氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和HCl，
①试纸a变红，说明有酸性物质存在，若二氧化硫过量，试纸a变红还可能与SO₂（或H₂SO₃）有关，
故答案为：SO₂（或H₂SO₃）；
②上方出现黄绿色气体，试纸b变蓝，发生Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，故答案为：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；
③最终试纸b褪色，可能与碘的还原性、氧化性有关，则可能的原因二为I₂有氧化性，SO₂能将I₂还原成I^-，从而使蓝色消失，故答案为：I₂有氧化性，SO₂能将I₂还原成I^-，从而使蓝色消失．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重氯气的实验室制备及氯、碘化合物之间转化的考查，把握物质的性质及框图中发生的反应为解答的关键，（4）中现象与反应的推断为解答的难点，题目难度中等．