Question

4．某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置．

（1）实验室用装置A制备SO₂．某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你认为原因可能是：分液漏斗的玻璃塞没有取下来；
（2）实验室用装置E制备Cl₂，其反应的化学化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O若有7.3gHCl被氧化，则转移的电子总数为1.204×10²³
（3）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：B：品红褪色，D：品红褪色．
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：褪色的品红又恢复成红色，D：无明显现象．
（4）一名同学提出将B、D两个试管溶液换为紫色石蕊试液，两个试管中的现象分别为  B：溶液变红色，D：溶液先变红色后褪色．
（5）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强．他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样．请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 装置A生成的二氧化硫气体通过装置B中的品红溶液，二氧化硫具有漂白性，可以使溶液褪色，褪色后的溶液加热时又恢复原来的红色．氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，因而氯气通入品红溶液中也能使品红褪色，次氯酸的漂白不可逆，加热时，不能恢复红色，剩余二氧化硫和氯气通过装置C吸收，防止污染空气，
（1）使用分液漏斗时应取下塞子，使分液漏斗内的压强等于大气压强，保证液体顺利流出；
（2）实验室制备氯气发生的化学反应为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，根据化学方程式书写离子方程式，根据化合价的变化计算转移的电子数目；
（3）SO₂的漂白具有可逆性，次氯酸的漂白不可逆；
（4）将B、D两个试管溶液换为紫色石蕊试液，二氧化硫气体通入和水反应生成的亚硫酸显酸性可以使溶液变红色，氯气和水反应生成的盐酸可以使溶液变红色，生成的次氯酸具有漂白性可以使红色褪去；
（5）氯气具有较强的氧化性，二氧化硫具有较强的还原性，在水溶液中两者发生反应Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

解答 解：（1）塞子没有取下来，打开活塞时，空气无法进入分液漏斗内部，造成分液漏斗内的压强小于大气压强，液体无法流出，
故答案为：分液漏斗的玻璃塞没有取下来； 
（2）在反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，每有4mol HCl参与反应，被氧化的氯化氢是2mol，即被氧化的氯化氢占参与反应的50%，2molHCl被氧化电子转移总数为2mol，若有7.3gHCl被氧化，物质的量=$\frac{7.3g}{36.5g/mol}$=0.2mol，0.2 molHCl参加反应被氧化，转移的电子数为0.2N_A=0.2×6.02×10²³=1.204×10²³，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O； 1.204×10²³；
（3）SO₂具有漂白性，二氧化硫通入品红溶液中，品红褪色；SO₂的漂白具有可逆性，褪色后的溶液加热时又恢复原来的红色．氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，因而氯气通入品红溶液中也能使品红褪色，次氯酸的漂白不可逆，加热时，不能恢复红色，
故答案为：品红褪色；品红褪色；褪色的品红又恢复成红色；无明显现象；
（4）将B、D两个试管溶液换为紫色石蕊试液，二氧化硫气体通入和水反应生成的亚硫酸显酸性可以使溶液变红色，氯气和水反应生成的盐酸可以使溶液变红色，生成的次氯酸具有漂白性可以使红色褪去，
故答案为：溶液变红色，溶液先变红色后褪色；
（5）氯气具有较强的氧化性，二氧化硫具有较强的还原性，在水溶液中两者1：1发生反应：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，生成物都无漂白性，因而SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液时，品红溶液并不褪色，
故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

点评 本题考查氯气和二氧化硫的漂白性质，题目难打不大，注意氯气和二氧化硫性质的不同．