Question

二氧化硫和氯氣是中學化學中的常見氣體，探究二者的制法和性質是十分重要的課題．
（1）實驗室可由多種途徑制取SO₂．
途徑I：Na₂SO₃固體與較濃的硫酸（約70%）反應制取；
途徑II：銅與濃硫酸加熱制取．
如果要在實驗室制取SO₂，選用上述兩種方法中的______（填“途徑I”或“途徑II”）更合理，你的理由是______（答出一點就可）．
（2）如圖是用KMnO₄與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置．
已知：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
裝置B、C、D的作用分別是：
B______；
C______；
D______．
（3）某同學設計用如下裝置探究二氧化硫、氯氣的化學性質．
通過控制彈簧夾a、b，向裝置A中分別通入不同氣體，請完成如下問題：
①若關閉b，打開a，若X為品紅溶液，則A中的現象為：______，說明二氧化硫具有______性．
②若關閉a，打開b，若X為紫色石蕊試液，則A中的現象為：______，原因是______．
③若同時打開a、b，且通入的氣體體積比為1：1，若X為紫色石蕊試液，則A中的現象為______，與②現象不同的原因是______（書寫相應的化學方程式）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據經濟性原則，從消耗硫酸的量分析；
（2）由裝置圖可知，A為發生裝置，B為收集裝置，C為防倒吸裝置，D為尾氣處理裝置；
（3）①只有二氧化硫進入溶液中，二氧化硫具有漂白性，使品紅溶液褪色；
②只有氯氣進入溶液，反應生成鹽酸與次氯酸，酸使使紫色變為紅色，同時生成的HClO具有漂白性，使溶液紅色褪去；
③二氧化硫與氯氣同時進入溶液，發生反應Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，沒有漂白性物質，溶液呈酸性．
解答：解：（1）制備等量的二氧化硫，途徑I消耗的硫酸少，故途徑I更合理，故答案為：途徑I；制備等量的二氧化硫消耗的硫酸少；
（2）由裝置圖可知，A為發生裝置，B為收集裝置，向上排空氣收集氯氣；
C為防倒吸裝置，起安全瓶作用：防止D中的液體倒吸進入集氣管B中；
D為尾氣處理裝置，吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環境，
故答案為：向上排空氣收集氯氣；安全瓶作用：防止D中的液體倒吸進入集氣管B中；吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環境；
（3）①只有二氧化硫進入溶液中，二氧化硫具有漂白性，使品紅溶液紅色褪色，
故答案為：品紅溶液紅色褪色；漂白性；
②只有氯氣進入溶液，反應生成鹽酸與次氯酸，酸使使紫色變為紅色，同時生成的HClO具有漂白性，使溶液紅色褪去，
故答案為：溶液紫色先變紅，后褪色；氯氣與水反應生成的酸使紫色變為紅色，同時生成的HClO具有漂白性，使溶液紅色褪去；
③二氧化硫與氯氣同時進入溶液，發生反應Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，沒有漂白性物質，溶液呈酸性，溶液由紫色變為紅色，
故答案為：溶液由紫色變為紅色；Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
點評：本題考查氯氣與二氧化硫的制備、對裝置的理解、對制備原理的評價、氯氣與二氧化硫的性質等，難度不大，注意基礎知識的理解掌握．