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16.某小組用如圖所示裝置對Cl2與Na2S2O3的反應進行探究(氣密性已檢驗).
實驗操作和現象:
操作現象
打開分液漏斗活塞,滴加一定量濃鹽酸,加熱i.A中有黃綠色氣體生成,C中液面上方有白霧,溶液中開始出現少量渾濁;
ii.一段時間后,C中產生大量黃色沉淀.
用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗C中白霧淀粉碘化鉀試紙變藍
C中濁液過濾后,取少量濾液用鹽酸酸化,滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成
查閱資料:a.S2O32-有較強的還原性
b.酸性條件下S2O32-迅速分解為S和SO2
(1)A中發生反應的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)B中飽和NaCl溶液的作用是除去Cl2中的HCl,防止對Cl2與Na2S2O3的反應產生干擾.
(3)C中生成黃色沉淀的離子方程式是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O.
(4)為檢驗C中是否有SO2生成,需進行的操作是把白霧通入Ba(NO32溶液中,若有白色沉淀,證明有SO2生成.
(5)C中濾液與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀,甲同學認為利用該現象可證明Na2S2O3被Cl2氧化,反應的離子方程式是S2O32-+4Cl2+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+
(6)乙同學認為,C中濾液用硝酸酸化后滴加硝酸銀溶液,若有白色沉淀,也能證明Na2S2O3被Cl2氧化,丙同學認為不能證明,理由是氯氣與水反應也能生成Cl-,所以檢驗出溶液中有Cl-也不能證明是Cl2氧化了Na2S2O3

分析 (1)A中濃鹽酸與二氧化錳加熱反應生成氯氣、氯化錳和水,據此寫出反應的離子方程式;
(2)氯氣中含有氯化氫,氯化氫會對Cl2與Na2S2O3的反應產生干擾;
(3)由題干信息知:酸性條件下S2O32-迅速分解為S和SO2,氯氣溶于水生成鹽酸,所以C中生成黃色沉淀的離子方程式:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案為:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫能夠與硝酸鋇溶液反應生成白色沉淀,據此可檢驗二氧化硫氣體;
(5)硫代硫酸鈉檢驗還原性,氯氣具有氧化性,二者可發生氧化還原反應生成氯化鈉、硫酸鈉和氯化氫,據此寫出反應的離子方程式;
(6)氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸,氯化氫在溶液中電離出的氯離子能夠與硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀.

解答 解:(1)A為實驗室制取氯氣的裝置,A中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯氣,反應的離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案為:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)制取的氯氣中含有氯化氫,氯化氫能夠與硫代硫酸鈉反應,干擾了Cl2與Na2S2O3的反應,所以B中飽和NaCl溶液的作用是:除去Cl2中的HCl,防止對Cl2與Na2S2O3的反應產生干擾,
故答案為:除去Cl2中的HCl,防止對Cl2與Na2S2O3的反應產生干擾;
(3)由題干信息知:酸性條件下S2O32-迅速分解為S和SO2,氯氣溶于水生成鹽酸,所以C中生成黃色沉淀的離子方程式為:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案為:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫與硝酸鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀,可借此檢驗二氧化硫,具體操作方法為:把白霧通入Ba(NO32溶液中,若有白色沉淀,證明有SO2生成,
故答案為:把白霧通入Ba(NO32溶液中,若有白色沉淀,證明有SO2生成;
(5)C中濾液與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀,甲同學認為利用該現象可證明Na2S2O3被Cl2氧化,反應的離子方程式為:S2O32-+4Cl2+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+
故答案為:S2O32-+4Cl2+5H2O=8Cl-+2SO42-+10H+
(6)乙同學認為,C中濾液用硝酸酸化后滴加硝酸銀溶液,若有白色沉淀,也能證明Na2S2O3被Cl2氧化,由于氯氣與水反應也能生成Cl-,所以檢驗出溶液中有Cl-也不能證明是Cl2氧化了Na2S2O3,該氯離子可能是氯氣與水反應生成的,
故答案為:氯氣與水反應也能生成Cl-,所以檢驗出溶液中有Cl-也不能證明是Cl2氧化了Na2S2O3

點評 本題通過氯氣與硫代硫酸鈉的反應,考查了性質實驗方案的設計與評價原則,題目難度中等,明確化學實驗基本操作方法及常見物質的檢驗與鑒別方法為解答關鍵,試題培養了學生的分析、理解能力及化學實驗能力.

練習冊系列答案
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(2)若以KMnO4和濃鹽酸為原料制取氯氣,請根據反應原理從下圖中選擇合適的制氣裝置b (填代號).
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6.如表是元素周期表的一部分(注意:以下各空所涉及的元素填元素符號,不能用字母代替).

周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
1
2GHD
3BCE
4FA
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(2)C的離子的結構示意圖
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(4)A-H八種元素中(填元素符號或化學式)
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②酸性最強的最高價氧化物對應水化物是HClO4;堿性最強的最高價氧化物對應水化物是KOH.

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