Question

某化學興趣小組探究SO₂和Cl₂的化學性質，他們使用的裝置和藥品如圖所示：
（1）下列實驗方案適用于用上圖A裝置制取所需SO₂的是

 

（填序號）．
（a） Na₂SO₃固體與濃HNO₃反應
（b） Na₂SO₃固體與濃硫酸反應
（c） 木炭與濃硫酸反應
（d） Cu與濃H₂SO₄反應
（2）在此實驗中，e儀器的作用是

 

．
（3）當A中產(chǎn)生足量Cl₂時，觀察到裝置中溶液褪色的有c和

 

（填裝置序號）；
c裝置中溶液褪色是因為I₂被Cl₂氧化為HIO₃，該反應的化學方程式為

 

．
（4）當A中產(chǎn)生足量SO₂時，觀察到裝置中溶液褪色的有b和

 

（填裝置序號）．
試進一步設計實驗驗證b裝置中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了化學反應，簡述實驗方法和現(xiàn)象．

 

（5）若想從上述實驗得出Cl₂、SO₂、Fe³⁺和I₂氧化性的相對強弱，還應補充做的實驗是

 

（簡述實驗操作）．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,氯氣的化學性質,二氧化硫的污染及治理

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)固體和液體在加熱的條件下可以產(chǎn)生二氧化硫的裝置來選擇；
（2）氣體物質和氫氧化鈉反應迅速會導致裝置內部氣壓迅速減小，導致倒吸；
（3）氯氣和水之間反應生成的次氯酸具有漂白性，氯氣可以和氫氧化鈉之間反應，使其堿性減弱甚至消失；
（4）二氧化硫具有漂白性、酸性、還原性，三價鐵的檢驗用硫氰化鉀，硫酸根的檢驗用氯化鋇溶液即可；
（5）氧化還原反應中，氧化性強的可以和其他物質反應得到氧化性弱的，即氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，據(jù)此來設計實驗方案．

解答： 解：（1）（a） Na₂SO₃固體與濃HNO₃反應的產(chǎn)物是硫酸鈉和二氧化氮，不會產(chǎn)生二氧化硫，故錯誤；
（b） Na₂SO₃固體與濃硫酸反應可以生成硫酸鈉和二氧化硫氣體，故正確；
（c） 木炭與濃硫酸反應，產(chǎn)物有二氧化碳和二氧化硫，但是二氧化碳會給實驗帶來麻煩，故錯誤；
（d） Cu與濃H₂SO₄反應可以生成硫酸銅和二氧化硫氣體，故正確；
故選b、d；
（2）再檢驗氯氣的性質時，由于氯氣和氫氧化鈉反應迅速，會導致裝置內部氣壓迅速減小，導致倒吸，故答案為：防止倒吸；
（3）當A中產(chǎn)生足量Cl₂時，氯氣和水之間反應生成的次氯酸具有漂白性，能使品紅退色，并且氯氣可以和氫氧化鈉之間反應，使得d中滴有酚酞的氫氧化鈉所顯示的紅色消失，I₂被Cl₂氧化為HIO₃，氯氣的還原產(chǎn)物是鹽酸，該反應的化學方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，故答案為：a、d；5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色，具有酸性，可以和氫氧化鈉發(fā)生反應生成亞硫酸鈉和水，滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的紅色會消失，此外還具有還原性，能和碘水之間反應得到氫碘酸和硫酸，使碘水褪色，如果SO₂與Fe³⁺發(fā)生了化學反應，則會得到亞鐵離子和硫酸根離子，可以用硫氰化鉀檢驗三價鐵是否存在，或是用氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子是否生成，故答案為：a、c、d；取少量試液加入KSCN溶液，不變紅（或者加少量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成）；
（5）上述實驗可以得出氧化Cl₂＞Fe ³⁺，因為氧化性Cl₂＞I₂＞SO₂，只需證明I₂和Fe ³⁺氧化性強弱即可，可以向FeCl₃溶液中滴加KI淀粉溶液并觀察顏色變化得出結論，故答案為：向FeCl₃溶液中滴加KI淀粉溶液并觀察顏色變化．

點評：本題是一道實驗方案的設計題，注重氯氣和二氧化硫性質的考查，注意知識的遷移和應用是關鍵，難度大．