Question

17．（某小組同學(xué)為探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗(yàn)）
實(shí)驗(yàn)記錄如下：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ	打開活塞a，通入一段時(shí)間氮?dú)�，關(guān)閉活塞a	無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅱ	打開活塞b，滴加氯水，關(guān)閉活塞b	A中溶液變?yōu)榧t棕色．
Ⅲ	打開活塞a，吹入氮?dú)?/td>	A中紅棕色明顯變淺；B中有氣泡，產(chǎn)生大量白色沉淀，混合液顏色無(wú)明顯變化．
Ⅳ	停止吹入氮?dú)�，關(guān)閉活塞a；打開活塞c，逐滴加入H2O2溶液	開始時(shí)顏色無(wú)明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時(shí)間后，混合液逐漸變成紅棕色．
Ⅴ	打開活塞b，滴加氯水	A中溶液變?yōu)榧t棕色．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置C的作用是吸收尾氣中的SO₂、Br₂等，防止污染空氣，C中盛放的藥品是NaOH溶液．
（2）實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ中，吹入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置內(nèi)的空氣，排除O₂對(duì)氧化H₂SO₃實(shí)驗(yàn)的干擾．
（3）實(shí)驗(yàn)操作Ⅲ，B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Br₂+H₂SO₃+H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓．
（4）實(shí)驗(yàn)操作Ⅳ，開始時(shí)顏色無(wú)明顯變化的原因是（寫出一條即可）：H₂SO₃有剩余（H₂O₂濃度小或Br^-與H₂O₂反應(yīng)慢等因素都可）．
（5）實(shí)驗(yàn)操作Ⅳ，混合液逐漸變成紅棕色，其對(duì)應(yīng)的離子方程式H₂O₂+2Br^-+2H⁺=Br₂+2H₂O．
（6）由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧化性：H₂O₂＞Br₂＞H₂SO₃．
（7）實(shí)驗(yàn)操作Ⅴ的目的是確認(rèn)實(shí)驗(yàn)III中吹出的氣體中不含Cl₂，排除Cl₂對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾．

Answer 1

分析 探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強(qiáng)弱：H₂SO₃具有還原性，空氣中的氧氣和H₂SO₃在溶液中也會(huì)發(fā)生反應(yīng)將其氧化，裝置中含有空氣，所以通入氮?dú)猓�先排盡裝置內(nèi)的空氣，排除O₂對(duì)氧化H₂SO₃實(shí)驗(yàn)的干擾，打開活塞b，滴加氯水，關(guān)閉活塞b，氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)，A中溶液變?yōu)榧t棕色，反應(yīng)的離子方程式為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，打開活塞a，吹入氮?dú)猓珹中紅棕色明顯變淺，發(fā)生：Br₂+H₂SO₃+H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，B中有氣泡，產(chǎn)生大量白色沉淀，SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓說明氧化性：Br₂＞H₂SO₃，停止吹入氮?dú)�，關(guān)閉活塞a；打開活塞c，逐滴加入H₂O₂溶液，過氧化氫在酸溶液中會(huì)氧化溴離子為溴單質(zhì)，H₂O₂+2Br^-+2H⁺=Br₂+2H₂O，一段時(shí)間后，混合液逐漸變成紅棕色，生成溴單質(zhì)，說明氧化性：H₂O₂＞Br₂，打開活塞b，滴加氯水，A中溶液變?yōu)榧t棕色，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)III中吹出的氣體中不含Cl₂，排除Cl₂對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾．
（1）裝置C是尾氣吸收裝置，反應(yīng)過程中有氯氣、溴蒸氣等污染性氣體不能排放到空氣中需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）由于在裝置中含有空氣，空氣中的氧氣和H₂SO₃在溶液中也會(huì)發(fā)生反應(yīng)將其氧化，所以乙同學(xué)認(rèn)為不能得出此結(jié)論，認(rèn)為在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作，先排盡空氣；
（3）亞硫酸被溴蒸氣氧化成硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（4）實(shí)驗(yàn)操作Ⅳ，開始時(shí)顏色無(wú)明顯變化的原因是，過氧化氫濃度小、過氧化氫與溴離子反應(yīng)慢，亞硫酸有剩余等；
（5）滴入過氧化氫是氧化劑，在酸性溶液中可以把溴離子氧化為溴單質(zhì)；
（6）物質(zhì)在發(fā)生氧化還原反應(yīng)中氧化性的強(qiáng)的可以把氧化性弱的制取出來，所以通過上述全部實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：氧化性：H₂O₂＞Br₂＞H₂SO₃；
（7）氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)，亞硫酸被溴蒸氣氧化成硫酸，為排除Cl₂對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作Ⅴ．

解答 解：（1）裝置C是尾氣吸收裝置，反應(yīng)過程中有氯氣、溴蒸氣等污染性氣體不能排放到空氣中，氯氣、溴蒸氣等為酸性氣體，需要用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：吸收尾氣中的SO₂、Br₂等，防止污染空氣；NaOH溶液；
（2）由于在裝置中含有空氣，空氣中的氧氣和SO₂在溶液中也會(huì)發(fā)生反應(yīng)將其氧化，所以實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ中，吹入氮?dú)獾哪康耐ㄈ隢₂，排凈裝置內(nèi)空氣，
故答案為：排盡裝置內(nèi)的空氣，排除O₂對(duì)氧化H₂SO₃實(shí)驗(yàn)的干擾；
（3）打開活塞a，吹入氮?dú)�，A中溴蒸氣被吹出，紅棕色明顯變淺，B中發(fā)生：Br₂+H₂SO₃+H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)，SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，產(chǎn)生大量白色沉淀為硫酸鋇沉淀，
故答案為：Br₂+H₂SO₃+H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓；
（4）實(shí)驗(yàn)操作III，開始時(shí)顏色無(wú)明顯變化的原因是，過氧化氫濃度小、過氧化氫與溴離子反應(yīng)慢，亞硫酸有剩余等，
故答案為：H₂SO₃有剩余（H₂O₂濃度小或Br^-與H₂O₂反應(yīng)慢等因素都可）；
（5）滴入過氧化氫在酸溶液中會(huì)氧化溴離子為溴單質(zhì)，根據(jù)電子守恒、原子守恒配平，方程式為：H₂O₂+2Br^-+2H⁺=Br₂+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+2Br^-+2H⁺=Br₂+2H₂O；
（6）物質(zhì)在發(fā)生氧化還原反應(yīng)中氧化性的強(qiáng)的可以擺氧化性弱的制取出來，即氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，依據(jù)反應(yīng)H₂SO₃+Br₂+H₂O=H₂SO₄+2HBr；H₂O₂+2Br^-+2H⁺=Br₂+2H₂O，氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篐₂O₂＞Br₂＞H₂SO₃，
故答案為：氧化性：H₂O₂＞Br₂＞H₂SO₃；
（7）A中溶液變?yōu)榧t棕色，反應(yīng)的離子方程式為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，氧化性：Cl₂＞Br₂，為確認(rèn)實(shí)驗(yàn)III中吹出的氣體中不含Cl₂，排除Cl₂對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作Ⅴ，
故答案為：確認(rèn)實(shí)驗(yàn)III中吹出的氣體中不含Cl₂，排除Cl₂對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強(qiáng)弱有關(guān)實(shí)驗(yàn)，掌握物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，熟練應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律，正確書寫離子方程式是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．