Question

13．某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時(shí)，利用剛吸收過(guò)少量SO₂的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理．
（1）請(qǐng)寫(xiě)出SO₂與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：SO₂+2OH^-=H₂O+SO₃^2-．
（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)3：兩種離子都存在（或者 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)寫(xiě)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
取少許吸收液于試管中滴加1～2滴0.01mol•L-1KMnO4溶液	若溶液褪色則假設(shè)1成立，否則假設(shè)1不成立

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉過(guò)量，二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（2）吸收尾氣（Cl₂）一段時(shí)間后，根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^- 和SO₄^2-．①可假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃²，2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，3、SO₃^2-、ClO^-都存在或者只存在ClO^-； ②3mol•L^-1H₂SO₄硫酸電離生成氫離子，溶液顯酸性，次氯酸根離子具有漂白性，亞硫酸根離子具有強(qiáng)的還原性，能被酸性的高錳酸鉀氧化而使高錳酸鉀褪色，選擇具有強(qiáng)氧化性高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在．

解答 解：（1）SO₂與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)，因NaOH過(guò)量，故生成的是正鹽，化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，離子方程式為：SO₂+2OH^-=H₂O+SO₃^2-，
故答案為：SO₂+2OH^-=H₂O+SO₃^2-；
（2）吸收尾氣（Cl₂）一段時(shí)間后，根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，氯化鈉、硫酸鈉都為強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，所以吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^- 和SO₄^2-，
故答案為：Cl^-、SO₄^2-；
①可假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃²，2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，3、SO₃^2-、ClO^-都存在或者只存在ClO^-；
故答案為：兩種離子都存在（或者只存在ClO^-）；
②因?yàn)槲�收液呈堿性，先取少量吸收液于試管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，若存在SO₃^2-，生成了H₂SO₃，H₂SO₃具有還原性，選擇具有強(qiáng)氧化性高錳酸鉀溶液，
在試管中滴加0.01mol•L^-1KMnO₄溶液1～2滴，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，否則無(wú)，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
取少許吸收液于試管中滴加1～2滴0.01mol•L-1KMnO4溶液	若溶液褪色則假設(shè)1成立，否則假設(shè)1不成立

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)，再利用物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，（2）題為難點(diǎn)，注意依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用亞硫酸的還原性驗(yàn)證是否含有亞硫酸根離子，題目難度中等．