Question

5．某小組欲探究SO₂和Cl₂能否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

（1）裝置A中的反應(yīng)為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1：5，生成71g Cl₂時(shí)反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子是2  mol，裝置C中生成SO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（2）裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是尾氣處理，防止污染空氣
（3）SO₂與Cl₂同時(shí)通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

Answer 1

分析 根據(jù)裝置圖分析可知：裝置A是制備氯氣的發(fā)生裝置，裝置C是制備二氧化硫的發(fā)生裝置，氯氣和二氧化硫通入裝置B中的水，是否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析驗(yàn)證，實(shí)質(zhì)是二氧化硫和氯氣在水中反應(yīng)生成硫酸和氯化氫，注意氯氣中的雜質(zhì)氣體分析和除雜．
（1）所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑；根據(jù)化學(xué)方程式中電子守恒計(jì)算生成71g Cl₂轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量；裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水；
（2）氯氣有毒污染空氣，不能排放需要用氫氧化鈉吸收剩余氯氣；
（3）二氧化硫和氯氣同時(shí)通入水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了鹽酸和硫酸，由此書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答 解：（1）元素化合價(jià)升高的失電子做還原劑，元素化合價(jià)降低的做氧化劑，裝置A中的反應(yīng)為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中的氧化劑是KMnO₄，反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1：5，生成氯氣5mol×71g/mol=355g，電子轉(zhuǎn)移10mol，則生成71g Cl₂轉(zhuǎn)移的電子是2mol，裝置C中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：1：5；2；Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）氯氣有毒污染空氣，不能排放需要用氫氧化鈉吸收剩余氯氣，裝置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收氯氣尾氣處理，防止污染空氣，
故答案為：尾氣處理，防止污染空氣；
（3）二氧化硫和氯氣同時(shí)通入水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了鹽酸和硫酸，化學(xué)方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)過(guò)程分析、離子檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．