Question

兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組分別進(jìn)行探究性的實(shí)驗(yàn)：
甲組：為了探究Cl₂和SO₂同時(shí)通入H₂O中發(fā)生的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）氣體發(fā)生裝置A中產(chǎn)生的氣體化學(xué)式為

 

．
（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；在裝置D反應(yīng)后所得溶液中加入BaCl₂溶液，觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）裝置C中飽和食鹽水的作用是

 

；裝置E的作用是

 

．
乙組：為了分別研究SO₂和Cl₂的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（4）若從左端分別通入SO₂和Cl₂，則裝置I中觀察到的現(xiàn)象是否相同？

 

（填“相同”或“不相同”）；當(dāng)通入SO₂時(shí)，裝置III中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

，該反應(yīng)中SO₂表現(xiàn)出

 

性．
（5）若裝置II中裝有5.0mL 1.0×10^-3mol?L^-1碘水，當(dāng)通入足量Cl₂完全反應(yīng)后，共轉(zhuǎn)移了5.0×10^-5mol電子，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（6）你認(rèn)為乙組設(shè)計(jì)的裝置是否有不足之處？

 

（填“有”或“無(wú)”）．如果有，請(qǐng)寫出改進(jìn)方法：

 

 （如果無(wú)，此空不答）．

Answer 1

分析：（1）氣體A不通過(guò)飽和食鹽水，則為二氧化硫；
（2）氯氣具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化氫和硫酸，硫酸根離子和鋇離子能生成硫酸鋇沉淀；
（3）飽和食鹽水能除去氯氣中的氯化氫；氯氣和二氧化硫都有毒，不能直接排空，要處理尾氣；
（4）次氯酸和二氧化硫都有漂白性，二氧化硫和溴化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，失電子的反應(yīng)物作還原劑；
（5）通入足量的氯氣，碘完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算I元素在氧化產(chǎn)物中的化合價(jià)，確定產(chǎn)物，據(jù)此書寫；
（6）最后一個(gè)裝置存在安全隱患．

解答：解：（1）由裝置圖可知，B裝置氣體生成后通入飽和食鹽水中，說(shuō)明是氯氣的發(fā)生裝置，通過(guò)食鹽水除去氣體中的氯化氫氣體，所以A裝置產(chǎn)生的氣體為二氧化硫，二氧化硫是易溶于水的氣體，通過(guò)F通入水防止倒吸；
故答案為：SO₂；
（2）氯氣和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化氫和硫酸，反應(yīng)方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄；生成白色沉淀；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣中含有氯化氫，要出去氯化氫且不能溶解氯氣，需要通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，所以C的作用是：除去氯化氫氣體，減少氯氣的溶解；
氯氣和二氧化硫都有毒，不能直接排空，且二者都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，E裝置中含有緩沖裝置，能防止倒吸，所以尾氣處理中用氫氧化鈉溶液吸收氯氣和二氧化硫、防止倒吸，
故答案為：除去氯化氫氣體，減小Cl₂的溶解；防止倒吸，吸收多余的SO₂或Cl₂氣體；
（4）氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸和二氧化硫都能使品紅溶液褪色，所以看到的現(xiàn)象相同；
III中鐵離子具有氧化性，能和二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸和亞鐵離子，離子反應(yīng)方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
該反應(yīng)中，硫元素失電子化合價(jià)升高，所以二氧化硫作還原劑，
故答案為：相同；2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，還原；
（5）裝置B中裝有5.0mL 1.0mol?L^-1的碘水，當(dāng)通入足量Cl₂完全反應(yīng)后，共轉(zhuǎn)移了5.0×10^-2mol電子，故I元素在氧化產(chǎn)物中的化合價(jià)為

5.0×10-2mol

1.0mol/L×0.005L

=5，故氧化產(chǎn)物為HIO₃，氯氣被還原為HCl，反應(yīng)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=10HCl+2HIO₃；
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=10HCl+2HIO₃；
（6）尾氣處理裝置中，如果氣體壓強(qiáng)過(guò)大，導(dǎo)致塞子沖出而引起安全隱患，其處理方法為：去掉膠塞或?qū)�廣口瓶的塞子換成雙孔塞，另一孔插入一根直導(dǎo)管，
故答案為：有；去掉膠塞或?qū)�廣口瓶的塞子換成雙孔塞，另一孔插入一根直導(dǎo)管．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究次氯酸、二氧化硫的漂白性，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析解答，注意F和E裝置有相似性，二者都有緩沖作用，能防止倒吸，難度中等．