Question

20．某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時(shí)，利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理．
（1）請(qǐng)寫出SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（2）吸收尾氣（Cl₂）一段時(shí)間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在的陰離子有OH^-和Cl^-、SO₄^2-．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的CO₂的影響）
①提出合理假設(shè)．
假設(shè)1：只存在SO₃^2-；
假設(shè)2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；
假設(shè)3：只存在ClO^-．
②要證明假設(shè)1是否成立，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選實(shí)驗(yàn)試劑：3mol•L^-1H₂SO₄、1mol•L^-1NaOH、0.01mol•L^-1KMnO₄、淀粉-KI溶液．

實(shí)驗(yàn)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
在試管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L-1KMnO4溶液	若紫紅色褪去，證明有SO32-，則說明假設(shè)1成立，否則假設(shè)1不成立

Answer 1

分析 （1）SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（2）利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收含有氯氣的尾氣，根據(jù)溶液中發(fā)生的反應(yīng)分析存在的陰離子；
①可假設(shè)1：只存在SO₃^2-；假設(shè)2：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-；假設(shè)3只存在ClO^-；
②假設(shè)1：只存在SO₃^2-，要證明SO₃^2-的存在，應(yīng)該選用氧化劑，結(jié)合已知試劑分析．

解答 解：（1）SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，其反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（2）利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收含有氯氣的尾氣，少量的SO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂SO₃，Na₂SO₃被氯氣氧化生成硫酸鈉，其反應(yīng)方程式為Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH=2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，故一定存在SO₄^2-、Cl^-，
故答案為：Cl^-；SO₄^2-；
（3）由已知可假設(shè)1：只存在SO₃^2-；假設(shè)2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-；假設(shè)3為：只存在ClO^-；
故答案為：只存在ClO^-；
②假設(shè)1：只存在SO₃^2-，要證明SO₃^2-的存在，應(yīng)該選用氧化劑，
在試管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L^-1KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，則說明假設(shè)1成立；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
在試管加少量的吸收液，再滴加0.01mol•L-1KMnO4溶液	若紫紅色褪去，證明有SO32-，則說明假設(shè)1成立，否則假設(shè)1不成立

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點(diǎn)評(píng) 本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，題目難度中等．