Question

20．某科研小组用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂时，利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．
（1）请写出SO₂与过量NaOH溶液反应的离子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（2）吸收尾气（Cl₂）一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在的阴离子有OH^-和Cl^-、SO₄^2-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO₂的影响）
①提出合理假设．
假设1：只存在SO₃^2-；
假设2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假设3：只存在ClO^-．
②要证明假设1是否成立，设计实验方案，进行实验．请在答题卡上写出实验以及预期现象和结论．限选实验试剂：3mol•L^-1H₂SO₄、1mol•L^-1NaOH、0.01mol•L^-1KMnO₄、淀粉-KI溶液．

实验	预期现象和结论
在试管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L-1KMnO4溶液	若紫红色褪去，证明有SO32-，则说明假设1成立，否则假设1不成立

Answer 1

分析 （1）SO₂与过量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水；
（2）利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液吸收含有氯气的尾气，根据溶液中发生的反应分析存在的阴离子；
①可假设1：只存在SO₃^2-；假设2：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-；假设3只存在ClO^-；
②假设1：只存在SO₃^2-，要证明SO₃^2-的存在，应该选用氧化剂，结合已知试剂分析．

解答 解：（1）SO₂与过量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，其反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（2）利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液吸收含有氯气的尾气，少量的SO₂与NaOH溶液反应生成Na₂SO₃，Na₂SO₃被氯气氧化生成硫酸钠，其反应方程式为Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH=2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，故一定存在SO₄^2-、Cl^-，
故答案为：Cl^-；SO₄^2-；
（3）由已知可假设1：只存在SO₃^2-；假设2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；假设3为：只存在ClO^-；
故答案为：只存在ClO^-；
②假设1：只存在SO₃^2-，要证明SO₃^2-的存在，应该选用氧化剂，
在试管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L^-1KMnO₄溶液，若紫红色褪去，证明有SO₃^2-，则说明假设1成立；
故答案为：

实验	预期现象和结论
在试管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L-1KMnO4溶液	若紫红色褪去，证明有SO32-，则说明假设1成立，否则假设1不成立

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点评 本题属于实验探究题，要根据实验原理提出假设，再结合物质的性质加以验证，侧重于考查学生的实验探究能力和对知识的应用能力，题目难度中等．