Question

某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時(shí)，利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理．
（1）請完成SO₂與少量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

（2）反應(yīng)Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O中每轉(zhuǎn)移2.5mol的電子則參加反應(yīng)的還原劑的物質(zhì)的量為

 

mol．
（3）吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的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^-；
假設(shè)4：

 

．
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論限選實(shí)驗(yàn)試劑：3mol．L^-1H₂SO₄、0.01mol．L^-1KMnO₄、紫色石蕊試液．

實(shí)驗(yàn)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至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中．
步驟2：
步驟3：

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,二氧化硫的污染及治理

專題：

分析：（1）氫氧化鈉少量量，二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和水；
（2）根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，根據(jù)1mol還原劑參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)來計(jì)算轉(zhuǎn)移2.5mol電子消耗還原劑的物質(zhì)的量；
（3）①根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，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^-；
假設(shè)4、SO₃^2-、ClO^-都存在；
②根據(jù)所限制實(shí)驗(yàn)試劑和SO₃^2-、ClO^-的性質(zhì)，SO₃^2-具有還原性，ClO^-具有氧化性，二者不能共存，故假設(shè)4不成立，可檢驗(yàn)SO₃^2-或ClO^-的存在情況．
先加入硫酸至酸性，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；因?yàn)镠ClO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)氧化性高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在．

解答： 解：（1）SO₂與少量NaOH溶液反應(yīng)，因二氧化硫過量，故生成的是酸式鹽，化學(xué)方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
故答案為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
（2）在氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，反應(yīng)物Na₂SO₃中的S元素的價(jià)態(tài)從+4→+6，化合價(jià)升高，失去電子則表現(xiàn)還原性，還原劑為Na₂SO₃，鎂1mol亞硫酸鈉參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，轉(zhuǎn)移2.5mol電子消耗還原劑的物質(zhì)的量為：

2.5mol

2

=1.25mol，故答案為：1.25；
（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：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^-；則假設(shè)4為：SO₃^2-、ClO^-都存在，故答案為：SO₃^2-、ClO^-都存在；
②因?yàn)槲�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試管中滴加紫色石蕊試液，若先變紅后褪色，證明有ClO^-，否則無；
在B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；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)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3 moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2：在A試管中滴加紫色石蕊試液	若先變紅后退色，證明有ClO-，否則無
步驟3：在B試管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液	若紫紅色退去，證明有SO32-，否則無

點(diǎn)評：本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè)，再利用物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證，如利用次氯酸的酸性和漂白性驗(yàn)證是否含有次氯酸根離子，利用亞硫酸的還原性驗(yàn)證是否含有亞硫酸根離子．