Question

9．為了探究Cl₂、SO₂同時(shí)通入H₂O中發(fā)生的反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）該化學(xué)興趣小組同學(xué)為制取Cl₂和SO₂氣體，現(xiàn)采用Na₂SO₃與70%的濃硫酸為原料制取SO₂，采用MnO₂和濃鹽酸（12mol/L）為原料制取Cl₂．請(qǐng)寫出制取Cl₂的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）在此實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)儀器的作用是：防止倒吸；發(fā)生裝置B應(yīng)選擇圖2三種裝置中的①（填序號(hào)）．
（3）D裝置中主要反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（4）為驗(yàn)證通入D裝置中過量的氣體是Cl₂還是SO₂氣體，興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑：
①氯化鐵溶液        ②氯化亞鐵溶液        ③硫氰酸鉀溶液④品紅溶液          ⑤溴水                ⑥稀硝酸
A．若Cl₂過量：取適量D中溶液滴加至盛有②③試劑的試管內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是：溶液變?yōu)榧t色；（試劑可以多選，請(qǐng)?zhí)钤噭┑男蛱?hào)，下同）．
B．若SO₂過量：取適量D中溶液滴加至盛有④試劑的試管內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是：紅色褪去為無色，加熱后又變?yōu)榧t色．

Answer 1

分析 （1）MnO₂和濃鹽酸混合加熱生成氯化錳、水和氯氣；
（2）氣體容易與水反應(yīng)，且溶解度較大會(huì)發(fā)生倒吸；根據(jù)反應(yīng)原理來選擇反應(yīng)裝置；
（3）D中是二氧化硫和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物寫出離子方程式；
（4）氯氣過量可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯氣的氧化性，結(jié)合亞鐵離子被氧化為鐵離子后，加入硫氰酸鉀溶液會(huì)變紅色證明；二氧化硫過量可以依據(jù)二氧化硫具有漂白性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇試劑驗(yàn)證．

解答 解：（1）MnO₂和濃鹽酸混合加熱生成氯化錳、水和氯氣，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）SO₂易與水反應(yīng)，且溶解度較大會(huì)發(fā)生倒吸，則F可以防倒吸，裝置B為制取氯氣的裝置，由固液反應(yīng)且加熱的原理可知應(yīng)選擇①，
故答案為：防止倒吸；①；
（3）D中是二氧化硫和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（4）為驗(yàn)證通入D裝置中的氣體是Cl₂還是SO₂過量，若Cl₂過量，取適量D中溶液滴加至盛有氯化亞鐵溶液，試劑的試管內(nèi)，再加入硫氰化鉀溶液會(huì)變血紅色，證明氯氣氧氧化亞鐵離子；若SO₂過量，取適量D中溶液滴加至盛有品紅溶液的試管中，紅色褪去，加熱又恢復(fù)紅色，證明含有二氧化硫，
故答案為：②③；溶液變?yōu)榧t色；④；紅色褪去為無色，加熱后又變?yōu)榧t色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查二氧化硫、氯氣的性質(zhì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．