Question

某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分．該小組成員將氣體通入澄清石灰水，發現澄清石灰水變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，由此該小組成員對氣體的成分提出猜想．
提出猜想：
猜想1：

 

，
猜想2：

 

，
猜想3：

 

．
為了驗證猜想，該小組設計實驗加以探究：
實驗探究：
該小組同學按如圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：
（1）B中可以裝下列

 

試劑（填編號）．
A．NaCl溶液、B．KMnO₄溶液、C．鹽酸、D．澄清石灰水、E．NaHCO₃溶液、F．碘水
（2）A中品紅溶液的作用是：

 

．
（3）D中澄清石灰水的作用是：

 

．
通過該實驗，該小組同學觀察到以下三個實驗現象：
①A中品紅溶液褪色　 ②C中品紅溶液不褪色  ③D中澄清石灰水變渾濁
得出結論：
（4）由上述現象該小組同學確認該氣體的成分為：

 

．
（5）請寫出SO₂與氯水發生反應的離子方程式：

 

．

Answer 1

分析：猜想：氣體通入澄清石灰水，發現變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，說明氣體為SO₂，CO₂中一種或兩種．
由裝置圖可知，該實驗原理為：檢驗SO₂用品紅溶液，品紅溶液褪色說明含有SO₂；檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂，由于SO₂影響CO₂檢驗，故先檢驗SO₂，后檢驗CO₂，檢驗CO₂之前用試劑SO₂除去，但選擇試劑不能吸收CO₂，不能引入CO₂．
（1）裝置B的作用是除去SO₂，防止影響CO₂檢驗，選擇試劑吸收二氧化硫，不能吸收CO₂，不能引入CO₂．
（2）檢驗SO₂用品紅溶液，品紅溶液褪色說明含有SO₂，．
（3）在排除SO₂情況下，檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂；
（4）①A中品紅褪色，說明氣體含有SO₂；②C中品紅不褪色且③D中澄清石灰水變渾濁，說明含有氣體中含有CO₂，故該氣體是SO₂，CO₂的混合氣體；
（5）氯氣和 二氧化硫通入水中反應生成硫酸和鹽酸．

解答：解：猜想：氣體通入澄清石灰水，發現變渾濁，持續通入發現渾濁又變澄清，說明氣體為SO₂，CO₂中一種或兩種．故該氣體可能是SO₂氣體；該氣體可能是CO₂氣體； 該氣體可能是SO₂，CO₂的混合氣體．
故答案為：該氣體是SO₂氣體；該氣體是CO₂氣體；該氣體是SO₂，CO₂的混合氣體．
實驗探究
（1）裝置B的作用是除去SO₂，防止影響CO₂檢驗．
A．氯化鈉溶液能不能吸收二氧化碳、二氧化硫，故A錯誤；
B、酸性高錳酸鉀溶液氧化二氧化硫為硫酸，不能吸收二氧化碳，故B正確；
C．鹽酸不能和二氧化硫、二氧化碳反應，不能吸收二氧化硫，故B錯誤；
D、澄清石灰水和二氧化碳、二氧化硫都能反應，不能檢驗二氧化碳的存在，故D錯誤；
E．飽和碳酸氫鈉溶液與亞硫酸反應生成二氧化碳，故D錯誤；
F．碘水能吸收二氧化硫，不吸收二氧化碳，故F正確；
故選：BF．
（2）檢驗SO₂用品紅溶液，品紅溶液褪色說明含有SO₂，裝置A的作用是檢驗SO₂的存在．
故答案為：檢驗SO₂的存在．
（3）在排除SO₂情況下，檢驗CO₂用澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明含有CO₂，裝置D中澄清石灰水作用是檢驗CO₂的存在；
故答案為：檢驗CO₂的存在；
得出結論：
（4）①A中品紅褪色，說明氣體含有SO₂；②C中品紅不褪色且③D中澄清石灰水變渾濁，說明含有氣體中含有CO₂，故該氣體是SO₂，CO₂的混合氣體．
故答案為：該氣體是SO₂，CO₂的混合氣體；
（5）氯氣和 二氧化硫通入水中反應生成硫酸和鹽酸，反應的離子方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

點評：本題考查了物質性質的實驗驗證方法和實驗設計，物質性質和反應現象是解題的關鍵，題目難度中等．