Question

二氧化硫和氯气是中学化学中的常见气体，探究二者的制法和性质是十分重要的课题．
（1）实验室可由多种途径制取SO₂．
途径I：Na₂SO₃固体与较浓的硫酸（约70%）反应制取；
途径II：铜与浓硫酸加热制取．
如果要在实验室制取SO₂，选用上述两种方法中的______（填“途径I”或“途径II”）更合理，你的理由是______（答出一点就可）．
（2）如图是用KMnO₄与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置．
已知：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
装置B、C、D的作用分别是：
B______；
C______；
D______．
（3）某同学设计用如下装置探究二氧化硫、氯气的化学性质．
通过控制弹簧夹a、b，向装置A中分别通入不同气体，请完成如下问题：
①若关闭b，打开a，若X为品红溶液，则A中的现象为：______，说明二氧化硫具有______性．
②若关闭a，打开b，若X为紫色石蕊试液，则A中的现象为：______，原因是______．
③若同时打开a、b，且通入的气体体积比为1：1，若X为紫色石蕊试液，则A中的现象为______，与②现象不同的原因是______（书写相应的化学方程式）．

Answer

（1）根据经济性原则，从消耗硫酸的量分析；
（2）由装置图可知，A为发生装置，B为收集装置，C为防倒吸装置，D为尾气处理装置；
（3）①只有二氧化硫进入溶液中，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液褪色；
②只有氯气进入溶液，反应生成盐酸与次氯酸，酸使使紫色变为红色，同时生成的HClO具有漂白性，使溶液红色褪去；
③二氧化硫与氯气同时进入溶液，发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，没有漂白性物质，溶液呈酸性．
【解析】
（1）制备等量的二氧化硫，途径I消耗的硫酸少，故途径I更合理，故答案为：途径I；制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少；
（2）由装置图可知，A为发生装置，B为收集装置，向上排空气收集氯气；
C为防倒吸装置，起安全瓶作用：防止D中的液体倒吸进入集气管B中；
D为尾气处理装置，吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境，
故答案为：向上排空气收集氯气；安全瓶作用：防止D中的液体倒吸进入集气管B中；吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境；
（3）①只有二氧化硫进入溶液中，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液红色褪色，
故答案为：品红溶液红色褪色；漂白性；
②只有氯气进入溶液，反应生成盐酸与次氯酸，酸使使紫色变为红色，同时生成的HClO具有漂白性，使溶液红色褪去，
故答案为：溶液紫色先变红，后褪色；氯气与水反应生成的酸使紫色变为红色，同时生成的HClO具有漂白性，使溶液红色褪去；
③二氧化硫与氯气同时进入溶液，发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，没有漂白性物质，溶液呈酸性，溶液由紫色变为红色，
故答案为：溶液由紫色变为红色；Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4．