Question

【題目】為了探究Cl2、SO2同時通入H2O中發生的反應，某校化學興趣小組同學設計了如圖所示的實驗裝置。

(1)氣體發生裝置B產生的氣體是________。

(2)為驗證通入裝置D中的氣體是Cl2過量還是SO2過量，某小組同學準備了以下試劑：

①氯化亞鐵溶液　 ②硫氰化鉀溶液　 ③品紅溶液 ④酸性高錳酸鉀溶液

a．若Cl2過量：取適量D中溶液滴加至盛有__________(選填一個序號)的試管內，再加入________(選填一個序號)試劑，實驗現象是_______________________________。

b．若SO2過量：取適量D中溶液滴加至盛有__________(選填一個序號)的試管內，實驗現象是________________________________________。

(3)另一小組設計如圖所示的裝置圖(夾持和加熱裝置略去)，分別研究SO2和Cl2的性質。

①若從左端分別通入SO2和Cl2，裝置A中觀察到的現象是否相同？_________(填“相同”或“不相同”)；

②若裝置B中裝有5.0 mL 1.0 mol·L－1碘水，當通入足量Cl2完全反應后，共轉移了0.05mol電子，該反應的化學方程式為________________________________。

(4)若由元素S和O組成－2價酸根離子X，X中S和O的質量比為4∶3；當Cl2與含X的溶液完全反應后，有淺黃色沉淀生成，取上層清液加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產生。寫出Cl2與含X的溶液反應的離子方程式：_____________________________。

Answer 1

【答案】Cl2 ① ② 溶液呈血紅色 ④ 溶液褪色（或溶液顏色變淺） 相同 5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl ＋Cl2＋H2O=S↓+＋2Cl－＋2H＋

【解析】

（1）氣體發生裝置B產生的氣體經過飽和食鹽水后才進入裝置，說明裝置A為制取二氧化硫的裝置，裝置B為制取氯氣的裝置；答案為：Cl2；

（2）①若Cl2過量，取適量D中溶液滴加至盛有氯化亞鐵溶液試劑的試管內，再加入硫氰化鉀溶液會變血紅色，證明氯氣氧化亞鐵離子；

答案為①；②；溶液呈血紅色

②若SO2過量，可利用SO2具有還原性，能與酸性高錳酸鉀溶液發生反應使紫色高錳酸鉀溶液褪色進行檢驗；

答案為：④；溶液褪色（或溶液顏色變淺）

（3）①二氧化硫能和有色物質反應生成無色物質，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能使有色物質褪色，所以若從左端分別通入SO2和Cl2，裝置A中觀察到的現象相同，都使品紅褪色；答案為：相同；

②若裝置B中裝有5.0mL1.0×10-3mol/L的碘水，當通入足量Cl2完全反應后，轉移的電子為5.0×10-5mol，令碘元素在氧化產物中的化合價為a，則根據電子轉移守恒有5.0×10-3L×1.0×10-3mol/L×2×a=5.0×10-5mol，解得a=+5，所以碘單質被氧化為HIO3，則該反應的化學方程式為5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；答案為：5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl；

（4）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為4:3，所以X中S和O的原子個數比為432:316=3:2，所以該離子為S2O32；氯氣有強氧化性，能和硫代硫酸根離子發生氧化還原反應，根據題意知，該反應中有硫酸根離子生成，所以氯氣中氯元素得電子生成氯離子，同時有淺黃色沉淀產生，則生成S單質，所以該反應的離子方程式為：Cl2+S2O32+H2O=SO42+S↓+2Cl-+2H+。