Question

某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用漂白粉與稀硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取Cl₂，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O．以下是制取Cl₂并驗證其部分性質(zhì)的實驗裝置．

試回答下列問題：
（1）請在上圖（右上裝置中）選擇滿足實線框圖I的氣體發(fā)生裝置：

b

（填代號）；
（2）實驗裝置Ⅲ的作用是

吸收多余氯氣，防止污染大氣

；
（3）一段時間后，裝置Ⅲ的溶液仍呈強(qiáng)堿性，其中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-，請設(shè)計實驗探究該吸收液中可能存在的其它陰離子（不考慮空氣中CO₂的影響）．
①提出合理假設(shè)：假設(shè)1：只存在SO₃^2-；   假設(shè)2：只存在ClO^-；   假設(shè)3：

既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-

②設(shè)計實驗方案進(jìn)行實驗，請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．實驗試劑：3mol?L^-1 H₂SO₄、1mol?L^-1 NaOH、0.01mol?L^-1 KMnO₄、淀粉KI溶液、紫色石蕊試液．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3mol?L-1 H2SO4至溶液顯酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中．	/
步驟2：
步驟3：

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇相應(yīng)的裝置；
（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，氯氣有毒，氯氣和亞硫酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O據(jù)此分析；
（3）①根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃^2-，假設(shè)2、只存在ClO^-，假設(shè)3、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
②根據(jù)所限制實驗試劑和SO₃^2-、ClO^-的性質(zhì)，先加入硫酸至酸性，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；因為HClO具有酸性和漂白性，選擇紫色石蕊試液，證明有ClO^-的存在；H₂SO₃具有還原性，選擇具有強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在．

解答：解：（1）反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選擇固、液混合加熱型裝置，故答案為：b；
（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，氯氣有毒，所以不能直接排空，氯氣和亞硫酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，所以該裝置的作用是吸收多余氯氣，防止污染大氣．
故答案為：吸收多余氯氣，防止污染大氣；
（3）①根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可提出以下假設(shè)：
假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃^2-，
假設(shè)2、溶液中只存在ClO^-，
假設(shè)3、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-．
②因為吸收液呈堿性，先取少量吸收液于試管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；
在A試管中滴加0.01mol?L^-1KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，否則無．
在B試管中滴加紫色石蕊試液，若先變紅后褪色，證明有ClO^-，否則無；
故答案為：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-；

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2：向A試管中加入O．Olmol?L-1 KMnO4溶液，振蕩試管．	（1）若溶液褪色，則假設(shè)1成立； （2）若不褪色，則假設(shè)2或假設(shè)3成立．
步驟3；向B試管中滴加紫色石蕊試液．	（1）若先變紅后褪色，則假設(shè)2成立；（2）若不褪色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立．

點評：本題屬于實驗探究題，要根據(jù)實驗原理提出假設(shè)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗證，如利用次氯酸的酸性和漂白性驗證是否含有次氯酸根離子，利用亞硫酸的還原性驗證是否含有亞硫酸根離子．