Question

3．某化學實驗小組的同學為探究和比較SO₂和氯水的漂白性，設計了如圖的實驗裝置．

（1）實驗室用裝置A制備SO₂．某同學在實驗時發現打開A的分液漏斗活塞后，漏斗中液體未流下，你認為原因可能是：分液漏斗的玻璃塞沒有取下來
（2）實驗室用裝置E制備Cl₂，其反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；標況下，若制得氯氣22.4升，則被氧化的鹽酸的物質的量為2mol
（3）反應開始一段時間后，觀察到B、D兩個試管中的品紅溶液均褪色，停止通氣后，再給B、D兩個試管分別加熱，兩個試管中的現象分別為  B褪色的品紅又恢復成紅色D無明顯現象，出現上述現象的原因是：SO₂漂白后的物質具有不穩定性，加熱時又變成紅色，而氯氣的漂白具有
不可逆性
（4）另一個實驗小組的同學認為SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定會更強．他們將制得的SO₂和Cl₂按1：1同時通入到品紅溶液中，結果發現褪色效果并不像想象的那樣．請你分析該現象的原因（用化學方程式表示）SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

Answer 1

分析 A用于制備SO₂，可用Na₂SO₃與硫酸反應制取，B用于檢驗二氧化硫的生成，E用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制備氯氣，D用于檢驗氣體的漂白性，C用于吸收尾氣．
（1）使用分液漏斗時應取下塞子，使分液漏斗內的壓強等于大氣壓強，保證液體順利流出；
（2）實驗室用裝置E制備Cl₂，需加熱，為二氧化錳和濃鹽酸的反應，二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣和氯化錳、水；生成1mol氯氣，消耗4mol氯化氫，2mol氯化氫顯酸性，2mol氯化氫顯還原性被氧化；
（3）SO₂的漂白具有可逆性，次氯酸的漂白不可逆；
（4）氯氣具有較強的氧化性，二氧化硫具有較強的還原性，二氧化硫與氯氣等物質的量反應生成鹽酸和硫酸，鹽酸和硫酸都不具有漂白性．

解答 解：（1）塞子沒有取下來，打開活塞時，空氣無法進入分液漏斗內部，造成分液漏斗內的壓強小于大氣壓強，液體無法流出，使用分液漏斗時應取下塞子，使分液漏斗內的壓強等于大氣壓強，保證液體順利流出，
故答案為：分液漏斗的玻璃塞沒有取下來；
（2）實驗室用裝置E制備Cl₂，需加熱，為二氧化錳和濃鹽酸的反應生成氯氣，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，離子反應為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，氯化氫在反應中既表現酸性又表現還原性，4mol氯化氫參加反應，表現為酸性的占$\frac{1}{2}$，若在標準狀態下收集到22.4升的氯氣，物質的量為：$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，依據方程式可知參加反應的鹽酸有4mol，被氧化的氯化氫為2mol，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；2mol；
（3）次氯酸的漂白性是永久性的，具有不可逆性，二氧化硫的漂白性是暫時的，加熱時，次氯酸漂白過的溶液無變化，二氧化硫和有色物質生成的無色物質不穩定，加熱時會變成紅色，所以B褪色的品紅又恢復成紅色，D無明顯現象，
故答案為：褪色的品紅又恢復成紅色；無明顯現象；SO₂漂白后的物質具有不穩定性，加熱時又變成紅色，而氯氣的漂白具有不可逆性；
（4）二氧化硫與氯氣等物質的量反應生成鹽酸和硫酸，鹽酸和硫酸都不具有漂白性，化學方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

點評 本題考查氯氣和二氧化硫的漂白性質，題目難度中等，注意掌握氯氣和二氧化硫性質，明確二氧化硫的漂白性與次氯酸的漂白性根本區別．