Question

6．为了探究Cl₂、SO₂同时通入H₂O中发生飞反应，某化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置．

（1）该化学兴趣小组同学为制取Cl₂和SO₂气体，现采用Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，采用MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂．在此实验中，F仪器的作用是：防止倒吸；发生装置B应选择三种装置中的①（填序号）．
（2）D装置中主要反应的离子方程式为Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（3）为验证通入D装置中过量的气体是Cl₂还是SO₂气体，兴趣小组的同学准备了以下试剂：①氯化铁溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液  ⑤酸性高锰酸钾溶液．
a．若Cl₂过量：取适量D中溶液滴加至盛有②（选填一个序号）试剂的试管内，再加入③或④（选填一个序号）试剂，发生的现象是：溶液变为红色或是紫色；
b．若SO₂过量：取适量D中溶液滴加至盛有⑤（选填一个序号）试剂的试管内，发生的现象是：溶液变成无色．

Answer 1

分析 由装置可知，A中Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，B中MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂，C中饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中发生SO₂+Cl₂+2H₂O=SO^2-₄+2Cl^-+4H⁺，E为尾气处理，制备氯气为固体、液体反应且加热装置，F中球形结构可防止倒吸．
（1）制备氯气为固体、液体反应且加热装置，F中球形结构可防止倒吸；
（2）D装置中主要反应为二氧化硫和氯气在水溶液中反应生成硫酸和氯化氢；
（3）氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子遇到硫氰化钾显示红色，遇到酚酞显示紫色；二氧化硫具有还原性，能被高锰酸钾氧化．

解答 解：由装置可知，A中Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，B中MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂，C中饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中发生SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，E为尾气处理，
（1）制备氯气为固体、液体反应且加热装置，发生装置B应选择三种装置中的①，F中球形结构可防止倒吸，则F的作用为防止倒吸，
故答案为：防止倒吸；①；
（2）D装置中主要反应的离子方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺；
（3）a．若Cl₂过量，因为氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，可以取适量D中溶液滴氯化亚铁，这样亚铁离子氧化为铁离子，加入硫氰化钾或是酚酞，铁离子遇到硫氰化钾显示红色，遇到酚酞显示紫色，局颜色可以判断氯气的存在，
故答案为：②；③或④；溶液呈红色或是紫色；
b．二氧化硫具有还原性，若SO₂过量，加入高锰酸钾，二氧化硫和高锰酸钾之间发生氧化还原反应，使得高锰酸钾褪色，据此确定二氧化硫过量，
故答案为：⑤；溶液变成无色．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握实验装置的作用、气体的制备实验、物质的性质及发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．