Question

【题目】某化学实验小组同学为了证明、比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下图所示的实验装置。

(1)实验室常选用制CO2的发生装置制SO2;实验室在用MnO2跟浓盐酸反应制备Cl2时,应选用上图A、E两发生装置中______装置(填装置序号)制Cl2，在制Cl2的反应中浓盐酸所表现出的性质是______.

(2)应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪去,停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为B:________, D:_________.

(3)装置C的作用是__________。

(4)甲乙两名同学分别利用下图所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性,试分析:

①在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是____________。

②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色。其原因是 ,并写出其相应的离子方程式:_________.

③乙同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅。其原因________

Answer 1

【答案】E 酸性和还原性 溶液由无色变成红色 溶液没有明显的变化 保证安全，吸收多余的氯气和二氧化硫 使两种气体充分混合；通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合 SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl- SO2和Cl2的进气速度不相等，混合发生反应后其中一种气体有剩余，仍具有漂白性

【解析】

(1)根据反应物的状态和反应条件选择反应装置，根据氯元素的化合价判断其表现的性质；
(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质，注意次氯酸的漂白性是永久性的，二氧化硫的漂白性是暂时的；
(3)根据氢氧化钠及二氧化硫和氯气的性质分析；
(4)①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应，但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合，且通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合；
②氯气有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性；
③如果SO2和Cl2的进气速度不相等，混合发生反应后其中一种气体有剩余，仍具有漂白性。

(1)实验室制取氯气所用药品是固体和液体，反应条件是加热，所以应选用固液加热型装置，故选E；
实验室制取氯气的反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，由HCl生成MnCl2，氯元素化合价不变，由HCl生成Cl2，氯元素化合价升高，所以浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性，
因此，本题正确答案是：E；还原性和酸性；
(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质，次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的；

加热时，次氯酸漂白过的溶液无变化，二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定，加热时能重新变成红色。
因此，本题正确答案是：溶液由无色变成红色；溶液没有明显变化；
(3)氯气和二氧化硫有毒，不能排放到空气中，但氯气和二氧化硫都和碱反应，所以装置C的作用是保证安全，吸收多余的氯气和二氧化硫；
因此，本题正确答案是：保证安全，吸收多余的氯气和二氧化硫；
(4)①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应，但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合，且通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合；
因此，本题正确答案是：使两种气体充分混合；通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合；
②氯气有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性,离子反应方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-；
因此，本题正确答案是： SO2和Cl2按1:1进气，二者恰好完全反应，生成无漂白性的H2SO4和HCl；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-；
③通气一段时间后，品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅，说明有漂白性；如果SO2和Cl2的进气速度不相等，混合发生反应后其中一种气体有剩余，仍具有漂白性，
因此，本题正确答案是：SO2和Cl2的进气速度不相等，混合发生反应后其中一种气体有剩余，仍具有漂白性。