Question

某實驗小組欲探究SO₂和Cl₂能否發生反應，設計如下圖所示的實驗裝置進行實驗。
（1）裝置A中的反應為2KMnO₄+16HCl(濃) ="=" 2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應中的氧化劑是             ，生成71 g Cl₂轉移的電子是               mol。
裝置C中生成SO₂，反應的化學方程式是                                。
（2）裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是                              。
（3）打開A、C中分液漏斗的活塞，一段時間后關閉活塞。待反應完全后，小組同學又繼續如下實驗。
①甲同學取適量B中溶液于試管中，向其中滴加少量AgNO₃溶液，有白色沉淀生成。甲同學由此認為SO₂和Cl₂發生了反應，理由是該反應中生成了      （填離子符號）。
②乙同學認為甲同學的結論不合理，認為A中生成的Cl₂中混有雜質，應該在裝置A、B間增加一個然后再按甲同學的方法即可得到正確結論。
乙同學認為Cl₂中混有的雜質是           ，洗氣瓶中盛有試劑的名稱是             。
③ 丙同學則認為甲、乙兩位同學的結論均不合理。丙同學取適量B中溶液于試管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，則可得出結論，即SO₂與Cl₂同時通入水中，可以發生反應。溶液X是     （填選項序號）。
A．BaCl₂溶液      B．Ba (OH)₂溶液       C．Ba (NO₃)₂溶液       D．品紅溶液
SO₂與Cl₂同時通入水中反應的化學方程式是                         。

Answer 1

（1）KMnO₄   2     Na₂SO₃+H₂SO₄== Na₂SO₄+ SO₂↑+ H₂O
（2）尾氣處理，防止污染空氣 （3）①Cl^—  ②HCl 飽和食鹽水 ③A B   SO₂+ Cl₂+ 2H₂O == 2HCl+H₂SO₄

試題分析：（1）在該反應中HCl中的Cl化合價為-1價，反應后一部分變為Cl₂中的0價，化合價升高，失去電子，作還原劑，被氧化，另一部分化合價沒有變化，只提供酸根離子，用來結合成鹽。KMnO₄ 中的Mn化合價為+7價，反應后變為MnCl₂的+2價，化合價降低，得到電子，作氧化劑，被還原。每產生5molCl₂，轉移電子10mol。生成71 g Cl₂即1mol，轉移的電子是2mol。裝置C是制取SO₂的裝置，反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄== Na₂SO₄+ SO₂↑+ H₂O。（2）Cl₂、SO₂都是有毒的氣體，都會造成大氣污染。由于都會與NaOH發生反應，所以裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是尾氣處理，防止污染空氣。（3）①SO₂和Cl₂在裝置B中發生反應SO₂+ Cl₂+ 2H₂O == 2HCl+H₂SO₄，當加入AgNO₃溶液時發生：HCl+ AgNO₃="AgCl↓+" HNO₃.溶液中含有Cl^-離子。②濃鹽酸有揮發性，所以乙同學認為Cl₂中混有的雜質是HCl氣體。除去Cl₂中混有的雜質是HCl氣體的方法是在洗氣瓶中盛有試劑飽和食鹽水。③BaCl₂+ H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl;  Ba (OH)₂+ H₂SO₄=BaSO₄↓+ 2H₂O 溶液X是AB 。SO₂與Cl₂同時通入水中反應的化學方程式是SO₂+ Cl₂+ 2H₂O == 2HCl+H₂SO₄。₂與Cl₂的實驗室制法、化學性質、成分檢驗及尾氣處理等知識。