Question

某化學興趣小組為探究SO₂的性質，按如圖Ⅰ所示裝置進行實驗．

請回答下列問題：
（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

 

；其中發生反應的化學方程式

 

．
（2）實驗過程中，裝置B、C中發生反應的現象分別是

 

、

 

，這些現象分別說明SO₂具有的性質是

 

和

 

；
（3）該實驗小組的甲、乙兩位同學利用上述圖Ⅱ裝置繼續進行實驗：通氣一段時間后，甲同學實驗過程中品紅溶液幾乎不褪色，而乙同學的實驗現象是品紅溶液隨時間的推移變得越來越淺．試根據該實驗裝置和兩名同學的實驗結果回答問題．
①請寫出實驗室制取氯氣的化學方程式：

 

；
如何除去所制氯氣中混有的氯化氫雜質：

 

．
②試分析甲同學實驗過程中，品紅溶液不褪色的原因是（用離子方程式表示）：

 

．
③你認為乙同學是怎樣做到讓品紅溶液變得越來越淺的？

 

．

Answer 1

分析：（1）根據儀器名稱書寫；亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫和水；
（2）二氧化硫能被酸性高錳酸鉀氧化，能和硫化氫發生氧化還原反應生成硫單質；根據元素化合價變化判斷氧化性、還原性；     
（3）①加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水；
實驗室用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
②二氧化硫和氯氣發生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸；
③如果二氧化硫和氯氣不恰好反應，則品紅溶液會慢慢褪色．

解答：解：（1）該儀器是蒸餾燒瓶，硫酸的酸性大于亞硫酸，根據強酸制取弱酸知，硫酸和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化硫和水，反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：蒸餾燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，通入二氧化硫后溶液褪色，說明高錳酸鉀將二氧化硫氧化，自身被還原，所以二氧化硫具有還原性，看到的現象是溶液由紫色變為無色；
硫化氫和二氧化硫反應生成硫單質，硫不易溶于水，所以看到無色溶液中出現淡黃色沉淀，二氧化硫得電子而作氧化劑，氧化劑具有氧化性，
故答案為：溶液由紫紅色變為無色；無色溶液出現淡黃色渾濁；還原性和氧化性；     
（3）①加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水，反應方程式為：MnO₂+4HCl （濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，濃鹽酸具有揮發性，加熱促進濃鹽酸揮發，導致氯氣中含有氯化氫，氯化氫極易溶于水，氯氣也能溶于水，飽和食鹽水中含有氯離子抑制氯氣溶解，所以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，
故答案為：MnO₂+4HCl （濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；將混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶洗氣；
②氯氣具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，在水溶液二者發生氧化還原反應生成硫酸和鹽酸，硫酸和鹽酸都沒有漂白性，所以如果二者恰好反應，則溶液不褪色，發生的離子反應方程式為：SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，故答案為：SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
③次氯酸和二氧化硫都能使品紅溶液褪色，如果氯氣或二氧化硫過量，則溶液會慢慢褪色，所以要使品紅溶液褪色，則應該控制SO₂和Cl₂進氣的物質的量，使之不相等，
故答案為：控制SO₂和Cl₂進氣的物質的量，使之不相等．

點評：本題考查了二氧化硫、氯氣的實驗室制法、性質等知識點，明確實驗原理是解本題關鍵，再結合物質間的反應來分析解答，注意：次氯酸和二氧化硫都具有漂白性，但氯氣和二氧化硫的混合物可能沒有漂白性，知道二氧化硫和次氯酸漂白原理的差別，二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色，為易錯點．