Question

1．某小組同學(xué)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)）．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出儀器A的名稱：球形冷凝管；

（2）實(shí)驗(yàn)記錄如下：

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Ⅰ	打開活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至過量	燒瓶?jī)?nèi)溶液由橙黃色變?yōu)闊o色	Br2的氧化性大于H2SO3
Ⅱ	向步驟Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液	剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色	H2O2的氧化性大于Br2

（3）步驟Ⅱ中，開始時(shí)顏色無明顯變化的原因是（寫出一條即）步驟1的H₂SO₃有過量，H₂O₂先和H₂SO₃反應(yīng)；寫出步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式H₂SO₃+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-+H₂O、2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O；
（4）實(shí)驗(yàn)室常用Cl₂通入NaBr溶液中制得單質(zhì)溴，工業(yè)上常用電解飽和食鹽水制備Cl₂，裝置如圖所示，利用該裝置，工業(yè)上除得到氯氣外，還可以得到NaOH，H₂（填化學(xué)式）；裝置中的離子交換膜Na⁺可以通過而OH^-不能通過，的目的是避免Cl₂與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量和純度．

Answer 1

分析 本題是利用自發(fā)的氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強(qiáng)弱，涉及識(shí)別儀器A的名稱，結(jié)合反應(yīng)原理分析實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，并用離子方程式表示反應(yīng)原理，另外還考查了氯堿工業(yè)制氯氣的原理；
（1）反應(yīng)容器上方儀器A的作用是冷凝逸出的蒸汽，可常見儀器識(shí)別出A的名稱；
（2）根據(jù)結(jié)論Br₂的氧化性大于H₂SO₃可知，溴水有強(qiáng)氧化性，能氧化H₂SO₃，隨著H₂SO₃溶液逐滴加入，溶液里溴的量逐漸減小，混合溶液的顏色會(huì)變淺直到褪色，向步驟Ⅰ所得的反應(yīng)溶液里逐滴加入H₂O₂溶液，溶液又變?yōu)槌赛S色，可見溶液里的Br^-又被氧化為Br₂，說明的H₂O₂氧化性大于Br₂；
（3）因?yàn)椴襟EⅠ滴加的H₂SO₃溶液是過量的，開始滴入H₂O₂溶液時(shí)沒有直接氧化溶液里的Br^-，而是先與過量的H₂SO₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故步驟Ⅱ中滴入的H₂O₂分別與H₂SO₃和Br^-發(fā)生了反應(yīng)；
（4）電解裝置為電解飽和食鹽水的電解池，很明顯氯堿工業(yè)除氯氣外還可得到氫氣和氫氧化鈉，離子交換膜不允許透過OH^-，因?yàn)槿绻�透過OH^-，生成的氯氣會(huì)有少量溶解在堿性溶液里，制得的氫氧化鈉不純．

解答 解：（1）儀器A為常見的化學(xué)儀器，很容易識(shí)別，應(yīng)為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；
（2）向反應(yīng)容器中滴加H₂SO₃溶液，溴水中的溴會(huì)被還原為Br^-，溴水為橙黃色，隨著滴加的H₂SO₃溶液原來越多，溶液里的溴越來越少，顏色會(huì)逐漸變淺，最終褪色，步驟Ⅱ滴入過量的H₂O₂溶液，故剛開始溶液顏色沒有變化，繼續(xù)滴加溶液變?yōu)槌赛S色，說明H₂O₂氧化了溶液里的Br^-生成Br₂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂+2HBr=Br₂+2H₂O，分析氧化還原反應(yīng)可知H₂O₂的氧化性大于Br₂，
故答案為：由橙黃色變?yōu)闊o色；H₂O₂的氧化性大于Br₂；
（3）步驟Ⅱ最初滴入的H₂O₂溶液是氧化H₂SO₃，等H₂SO₃完全氧化后，再氧化溶液里的Br^-，看到溶液逐漸變黃色，最終變橙黃色，發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為H₂SO₃+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-+H₂O、2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O，
故答案為：步驟1的H₂SO₃有過量，H₂O₂先和H₂SO₃反應(yīng)；H₂SO₃+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-+H₂O、2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O；
（4）氯堿工業(yè)得到的產(chǎn)物是氯氣、氫氣和氫氧化鈉，如果OH-透過交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，生成的氯氣會(huì)有少量溶解在堿性溶液里，得到的氫氧化鈉不純，且影響產(chǎn)量，
故答案為：NaOH，H₂；避免Cl₂與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量和純度．

點(diǎn)評(píng) 本題以氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物為載體，探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強(qiáng)弱，考查了實(shí)驗(yàn)的基本操作，培養(yǎng)了學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原理的能力，有一定的難度．