Question

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

(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl₂、SO₂气体，现采用Na₂SO₃与70%的硫酸为原料制取SO₂，采用MnO₂和浓盐酸(12 mol·L^－1)为原料制取Cl₂。在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(选填序号)。

(2)D装置中主要反应的离子方程式为_______________________

(3)为验证通入D装置中的气体是Cl₂过量还是SO₂过量，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

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______________。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

防倒吸 ① Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－ ② ③ 溶液呈红色 ④(或⑤) 红色(或紫红色)褪为无色

【解析】

依据实验目的可知A、B气体中，一种是二氧化硫，一种是氯气，制备氯气中含有杂质氯化氢，需要通过饱和食盐水除去氯化氢，故装置B氯气，装置A生成二氧化硫，二者在D中进行反应，装置E可以除去未反应的气体。

(1) A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸；制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B；

(2)装Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl，方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－。

(3)若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加硫氰化钾溶液会变红，故可选择②③进行检验；若SO2过量，则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，SO2具有漂白性能使品红溶液褪色，同时也有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故可选用④或⑤进行检验。