Question

某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時，利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液對其尾氣進行吸收處理．
（1）請完成實驗室制氯氣的離子方程式

 

用上述液體吸收尾氣氯氣初始階段的化學反應方程式

 

（2）吸收尾氣一段時間后，吸收液（強堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．請設計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的CO₂的影響）．
①提出合理假設：假設1：只存在SO₃^2-；     假設2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-； 假設3：

 

．
②設計實驗方案，進行實驗．請在答題卡上寫出實驗步驟以及預期現象和結論．限選實驗試劑：3moL?L^-1H₂SO₄、1moL?L^-1NaOH、0.01mol?L^-1KMnO₄、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液．

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中．	/
步驟2：
步驟3：

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,氯氣的化學性質,二氧化硫的化學性質,物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水；氯氣與亞硫酸鈉、氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氯化鈉；
（2）①SO₃^2-和ClO^-都存在或者只存在ClO^-；
②硫酸電離生成氫離子，溶液顯酸性，次氯酸具有漂白性；
亞硫酸根離子具有強的還原性，能被酸性的高錳酸鉀氧化而使高錳酸鉀褪色．

解答： 解：（1）濃鹽酸與二氧化錳反應的離子方程式：4H⁺+MnO₂+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂+H₂O；
吸收過少量SO₂的NaOH溶液與氯氣反應的化學方程式：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O；
故答案為：4H⁺+MnO₂+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂+H₂O；Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O；
（2）①假設3：兩種離子都存在（或者 只存在ClO^-）；
故答案為：兩種離子都存在（或者 只存在ClO^-）；
 ②硫酸電離生成氫離子，溶液顯酸性，能夠使紫色的石蕊試液變紅色，次氯酸具有漂白性，能夠使變紅的溶液褪色；
亞硫酸根離子具有強的還原性，能被酸性的高錳酸鉀氧化而使高錳酸鉀褪色；
故答案為：

步驟2：在A試管中滴加紫色石蕊試液	若先變紅后退色，證明有ClO-，否則無
步驟3：在B試管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液	若紫紅色退去，證明有SO32-，否則無

點評：本題為實驗題，明確物質的性質是解題關鍵，（2）題為難點，注意依據反應產物的性質設計實驗，題目難度中等．