Question

某化學(xué)實驗小組同學(xué)為了證明和比較SO₂和氯氣的漂白性，設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．

（1）用MnO₂跟濃鹽酸反應(yīng)制備Cl₂，在圖1、A、E兩發(fā)生裝置中應(yīng)選用的裝置是

 

（填裝置序號）．該反應(yīng)中的濃鹽酸所表現(xiàn)出的性質(zhì)是

 

．
（2）反應(yīng)開始后，發(fā)現(xiàn)B、D兩個試管中的品紅溶液都褪去，停止通氣后，給B、D兩個試管加熱，兩個試管中的現(xiàn)象分別為B：

 

，D：

 

．
（3）裝置C的作用是

 

．
（4）該實驗小組的甲乙兩名同學(xué)利用上述裝置圖1中的兩發(fā)生裝置與圖2所示裝置連接，繼續(xù)進行實驗，檢驗將兩種氣體按不同比例混合后的漂白性．通氣一段時間后，甲同學(xué)實驗過程中品紅溶液幾乎不褪色，而乙同學(xué)的實驗現(xiàn)象是品紅溶液隨時間推移變得越來越淺．試根據(jù)該實驗裝置和兩名同學(xué)的實驗結(jié)果回答下列問題：
①指出在氣體進入品紅溶液之前，先將SO₂和Cl₂通過濃硫酸的目的：

 

．
②試分析甲同學(xué)實驗過程中，品紅溶液不褪色的原因是：

 

．
請寫出其相應(yīng)的離子方程式：

 

．
③你認為乙同學(xué)實驗中品紅溶液顏色變得越來越淺的原因是：

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,氯氣的化學(xué)性質(zhì),二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）實驗室制備氯氣的反應(yīng)原理：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，根據(jù)反應(yīng)條件選擇裝置，根據(jù)方程式可以判斷濃鹽酸的性質(zhì)；
（2）二氧化硫能夠與有機色素化合成無色物質(zhì)使品紅溶液褪色，但是該無色物質(zhì)不穩(wěn)定受熱易回復(fù)顏色；氯氣溶液水生成的次氯酸具有強的氧化性，直接將有色物質(zhì)氧化成穩(wěn)定的無色物質(zhì)，其漂白效果好，受熱不回復(fù)顏色；
（3）二氧化硫和氯氣都是有毒氣體需要進行尾氣處理，以免污染空氣；
（4）①濃硫酸和二氧化硫、氯氣不反應(yīng)，但氯氣和二氧化硫在該裝置中能充分混合，且通過觀察氣泡的速度控制氣體流量，使二者按一定比列混合；
②氯氣有強氧化性，二氧化硫有還原性，二者能按1：1發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使氣體失去漂白性；
③如果SO₂和Cl₂的進氣速度不相等，混合發(fā)生反應(yīng)后其中一種氣體有剩余，仍具有漂白性．

解答： 解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，實驗室制氯氣應(yīng)是固體和液體加熱生成；又由反應(yīng)4molHCl中有2mol鹽酸中的氯元素化合價升高，做還原劑，表現(xiàn)還原性，還有2mol化合價不變與金屬陽離子結(jié)合成鹽表現(xiàn)出酸性，故答案為：E；酸性、還原性；
（2）二氧化硫漂白具有不穩(wěn)定性受熱回復(fù)顏色，次氯酸漂白效果穩(wěn)定，受熱不回復(fù)顏色，故答案為：溶液又變?yōu)榧t色；顏色無變化；
（3）用氫氧化鈉吸收過量的二氧化硫和氯氣，防止污染空氣，故答案為：除去多余的Cl₂和SO₂，防止污染空氣；
（4）①濃硫酸和二氧化硫、氯氣不反應(yīng)，但氯氣和二氧化硫在該裝置中能充分混合，且通過觀察氣泡的速度控制氣體流量，使二者按一定比列混合；
故答案為：使SO₂和Cl₂混合均勻，通過觀察氣泡控制氣體的流速；
②氯氣有強氧化性，二氧化硫有還原性，二者能按1：1發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使氣體失去漂白性，離子反應(yīng)方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
故答案為：控制SO₂和Cl₂按物質(zhì)的量之比1：1進氣，二者發(fā)生反應(yīng)，生成無漂白性的H₂SO₄和HCl，SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺；
③通氣一段時間后，品紅溶液顏色隨時間推移變得越來越淺，說明有漂白性；如果SO₂和Cl₂的進氣速度不相等，混合發(fā)生反應(yīng)后其中一種氣體有剩余，仍具有漂白性．
故答案為：通入的二氧化硫或者氯氣一方有剩余．

點評：本題考查了次氯酸和二氧化硫的漂白性，難度不大，注意次氯酸和二氧化硫漂白性的不同，次氯酸的漂白性是利用其強氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)．