Question

为了探究Cl₂、SO₂同时通入H₂O中发生的反应，某化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。

（1）该化学兴趣小组同学为制取Cl₂和SO₂气体，现采用Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，采用MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂。在此实验中，F仪器的作用是：______________；发生装置B应选择三种装置中的___________（填序号）。

（2）D装置中主要反应的离子方程式为__________________。

（3）为验证通入D装置中过量的气体是Cl₂还是SO₂气体，兴趣小组的同学准备了以下试剂：①氯化铁溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液  ⑤酸性高锰酸钾溶液。

A．若Cl₂过量：取适量D中溶液滴加至盛有______(选填一个序号)试剂的试管内，再加入_____(选填一个序号)试剂，发生的现象是：____________________；

B．若SO₂过量：取适量D中溶液滴加至盛有______(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是：____________________。

Answer

（1）防止倒吸（2分）；①（2分）；（2）Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl－+ SO42－（2分）；

（3）(每空1分)a．②；③；溶液变为红色；

B．答案一：④；品红溶液褪色，加热后溶液颜色恢复；（不强调加热溶液颜色恢复不给分）；答案二：⑤；溶液紫色褪去。（所选试剂与现象一致才给分）

【解析】

试题分析：Cl2在水中溶解度小，而SO2气体在水中溶解度大，容易产生倒吸现象，由装置连接可知，A中是Na2SO3与70%的浓硫酸为原料制取SO2，B中MnO2和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl2，C中饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中发生Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，E为尾气处理装置。

（1）在此实验中，F仪器的作用是为防止倒吸现象的发生；

（2）D装置中具有还原性的SO2和具有氧化性Cl2在溶液中发生氧化还原反应产生盐酸和硫酸。反应的化学方程式是Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl－+ SO42－；

（3）a．Cl2具有强的氧化性，可以将氯化亚铁溶液氧化为氯化铁溶液，利用Fe3+与SCN-会发生显色反应，使溶液变为血红色进行检验。故若Cl2过量：取适量D中溶液滴加至盛有②试剂的试管内，再加入③，若溶液变为红色就可以证明Cl2过量；b．二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色，反应产生的无色物质不稳定，加热溶液会恢复原来的颜色，而氯水使溶液褪色是由于氯气与水反应产生的HClO具有强的氧化性，使物质分子结构的改变，加热也不能使无色溶液再变为红色；所以若A．若SO2过量：取适量D中溶液滴加至盛有④品红溶液试剂的试管内，再加加热，若发生的现象是：品红溶液褪色，加热后溶液颜色恢复就可以证明SO2过量。

【考点定位】本题主要是考查性质实验方案的设计、物质的作用、反应现象的判断的知识。

【名师点晴】明确实验的目的和原理以及相关物质的性质是解答的关键。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。关于实验方案设计还注意注意以下几点：理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序；分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用；实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。