Question

6．某化學實驗小組的同學為了探究SO₂和氯水的漂白性，設計如圖實驗裝置．

（1）寫出A中反應的化學方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，濃硫酸表現出既有氧化性又有酸性性．
（2）實驗室用裝置E制備Cl₂，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．該反應中的還原劑是HCl（填化學式）．
（3）①裝置A和E中，常用于萃取操作的儀器是分液漏斗（填名稱）
②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：褪色的品紅恢復紅色，D：無明顯現象．
（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，結果發現品紅溶液未褪色，并且生成了兩種常見的強酸，請你分析該現象的原因：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄（用化學方程式表示）．
（5）第三個實驗小組同學查閱資料得知：氫溴酸在醫藥和石化工業上有廣泛用途．如圖是模擬工業制備氫溴酸粗品及精制的流程：

已知：Br₂ 是易揮發、深紅棕色的液體，與Cl₂化學性質相似；氫溴酸是易揮發、無色液體．
根據上述流程回答下列問題：
①反應室①使用冰水的目的防止Br₂和HBr揮發．
②操作I的名稱蒸餾，操作Ⅱ的名稱過濾．
③反應室②中加入Na₂SO₃的目的是還原除去粗品中的Br₂．
④工業生產中制得的氫溴酸帶有淡黃色．于是甲乙兩同學設計了實驗加以探究：
A．甲同學假設工業氫溴酸呈淡黃色是因為含Fe³⁺，則用于證明該假設所用的試劑為KSCN溶液，若假設成立可觀察到的現象為溶液變成血紅色．
B．乙同學假設工業氫溴酸呈淡黃色是因為溶解了少量Br₂，其用于證明該假設成立的方法為加入CCl₄進行萃取，若觀察CCl₄中有橙紅色液體出現，則可證明．

Answer 1

分析 （1）根據裝置圖可知，A中是銅與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，在該反應中濃硫酸既有氧化性又有酸性；
（2）實驗室用裝置E中二氧化錳與濃鹽酸加熱制備Cl₂，同時生成氯化錳和水，根據化合價的變化可知，該反應中氯化氫中的氯從-1價變為0價，據此答題；
（3）①根據裝置圖可知，裝置A和E中，常用于萃取操作的儀器是分液漏斗；
②二氧化硫漂白后的物質具有不穩定性，而氯氣的漂白具有不可逆性；
（4）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反應，二者反應生成H₂SO₄和HCl；
（5）Br₂具有強氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，反應室1中發生反應：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，Br₂氧化SO₂放出很多熱量，液溴、氫溴酸易揮發，反應室①使用冰水降低溫度，防止Br₂和HBr揮發，操作I是將互溶的硫酸、氫溴酸分離，而氫溴酸易揮發，應采取蒸餾進行分離．粗品中可能含有揮發出的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反應完的溴，再加入氫氧化鋇溶液，使反應生成SO₄^2- 轉化硫酸鋇沉淀，再進行過濾分離，無色溶液中含有HBr及NaBr，再蒸餾得到精制的氫溴酸，④A用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色；B由工藝流程可知，溶液中可能含有Br₂，可以用CCl₄萃取方法檢驗．

解答 解：（1）根據裝置圖可知，A中是銅與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，在該反應中濃硫酸既有氧化性又有酸性，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；既有氧化性又有酸性；
（2）實驗室用裝置E中二氧化錳與濃鹽酸加熱制備Cl₂，同時生成氯化錳和水，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，根據化合價的變化可知，該反應中氯化氫中的氯從-1價變為0價，所以該反應中的還原劑是HCl，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；HCl；
（3）①根據裝置圖可知，裝置A和E中，常用于萃取操作的儀器是分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
②二氧化硫漂白后的物質具有不穩定性，加熱時又能變為紅色，而氯氣的漂白具有不可逆性，加熱也不能恢復紅色，
故答案為：褪色的品紅恢復紅色；無明顯現象；
（4）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反應，二者反應生成H₂SO₄和HCl，發生Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，不再具有漂白性，
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（5）①Br₂氧化SO₂放出很多熱量，液溴、氫溴酸易揮發，反應室①使用冰水降低溫度，防止Br₂和HBr揮發，
故答案為：防止Br₂和HBr揮發；
②操作I是將互溶的硫酸、氫溴酸分離，而氫溴酸易揮發，應采取蒸餾進行分離；操作Ⅱ分離固體與液體，應是過濾，
故答案為：蒸餾；過濾；
③粗品中可能含有揮發出的Br₂，加入Na₂SO₃，還原除去粗品中的Br₂，
故答案為：還原除去粗品中的Br₂；
④A用KSCN溶液檢驗Fe³⁺：取少許溶液滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明氫溴酸呈淡黃色是因為含Fe³⁺，
故答案為：KSCN溶液；溶液變成血紅色；
B由工藝流程可知，溶液中可能溶解了少量Br₂，可以用CCl₄萃取方法檢驗：加入CCl₄進行萃取，若觀察CCl₄中有橙紅色液體出現，則可證明，
故答案為：溶解了少量Br₂；加入CCl₄進行萃取，若觀察CCl₄中有橙紅色液體出現，則可證明．

點評 本題考查氯氣和二氧化碳漂白性的對比實驗，題目難度中等，本題注意二者的性質的異同，特別是漂白原理的不同．本題以制備氫溴酸為載體，考查學生對工藝流程的理解、物質的分離提純等基本操作、離子檢驗、物質性質等，難度中等，是對知識的綜合運用，需學生具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力．