Question

7．已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生加成反应生成无色物质．
（1）为了探索比较SO₂和Cl₂的漂白原理，甲同学做了如下对比实验：
a．将干燥的SO₂和干燥的Cl₂分别通到干燥的品红试纸上，发现红色试纸均不褪色；
b．将SO₂和Cl₂分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色；
c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象；
d．将SO₂和Cl₂分别持续通入紫色石蕊试液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色．
请根据甲同学的实验事实，简要说明SO₂与Cl₂漂白原理的相同与不同之处．
相同之处：SO₂和Cl₂本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物H₂SO₃　和HClO
不同之处：①H₂SO₃只能与某些有机色质发生加合或化合反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO₂，是非氧化还原反应．HClO能与很多有机色质发生氧化还原反应，生成物较稳定．
（2）乙同学为了探索对比O₃、H₂O₂和Cl₂的漂白能力大小，将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O₃最短，H₂O₂次之，Cl₂最长．
②消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是：每摩尔物质得电子数相等．
③O₃漂白速度较H₂O₂快的主要原因是氧化性O₃＞H₂O₂；
④Cl₂漂白速度最慢的主要原因可能是Cl₂与H₂O反应生成HClO浓度较小．
（3）丙同学为了比较H₂O₂和NaClO的氧化性强弱，将两者混合，观察到产生大量无色无味气体．
⑤丙同学认为，发生反应的离子方程式为H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑，
由此确认NaClO的氧化性强于H₂O₂；丁同学认为产生气体也可能是H₂O₂分解的原因，建议丙同学进一步补充实验来确认．
⑥补充实验需要的试剂是AgNO₃溶液和稀HNO₃．

Answer 1

分析 ①次氯酸具有强氧化性，能够与有色物质发生氧化还原反应而导致有色物质褪色，且反应为非可逆的；
②O₃、H₂O₂和Cl₂与等体积等浓度的品红溶液分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，说明三种物质转移电子物质的量相等；
③反应速率快慢是由物质本身性质决定的，外界只是影响因素；
④物质的浓度越小，反应速率越小；
⑤产生的无色无味的气体是氧气，说明双氧水中氧元素被次氯酸根离子氧化成氧气，据此写出反应的离子方程式；
⑥若次氯酸根离子参与了反应，则反应后的溶液中一定含有氯离子，可用稀硝酸和硝酸银进行检验．

解答 解：①HClO检验强氧化性，能与很多有机色质发生氧化还原反应，且生成物较稳定，加热不会恢复，
故答案为：氧化还原；  
②O₃、H₂O₂和Cl₂与等体积等浓度的品红溶液分别反应时，这三种物质具有强氧化性而使品红溶液褪色，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，说明三种物质转移电子物质的量相等，即每摩尔物质得电子数相等，
故答案为：得电子数；
③反应速率快慢是由物质本身性质决定的，外界只是影响因素，O₃漂白速度比H₂O₂漂白速度快的主要原因是氧化性：O₃＞H₂O₂，
故答案为：氧化性O₃＞H₂O₂；
④物质的浓度越小，反应速率越小，氯气溶解性较小，1体积水只能溶解2体积氯气，所以氯气和水反应生成的HClO浓度较小，则Cl₂漂白速度最慢，
故答案为：Cl₂与H₂O反应生成HClO浓度较小；
⑤生成的无色无味的气体应该为氧气，说明双氧水被次氯酸根离子氧化成氧气，反应的离子方程式为：H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑，
故答案为：H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑；
⑥可以检验反应后的溶液中是否含有氯离子进行判断次氯酸根离子是否发生反应，需要用到的试剂为AgNO₃溶液和稀HNO₃，
故答案为：AgNO₃溶液和稀HNO₃．

点评 本题考查性质实验方案的设计，题目难度的，设计漂白原理、化学反应速率影响因素、氧化性强弱判断、离子方程式书写、实验方案的设计与评价等知识，需要明确决定反应速率的是物质本身的性质，外界只是影响因素，弄清二氧化硫与这三种物质漂白原理的区别．