Question

某科研小组用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂时，利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．
（1）请完成实验室制氯气的离子方程式

 

用上述液体吸收尾气氯气初始阶段的化学反应方程式

 

（2）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO₂的影响）．
①提出合理假设：假设1：只存在SO₃^2-；     假设2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-； 假设3：

 

．
②设计实验方案，进行实验．请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3moL?L^-1H₂SO₄、1moL?L^-1NaOH、0.01mol?L^-1KMnO₄、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．	/
步骤2：
步骤3：

Answer 1

考点：氯气的实验室制法,氯气的化学性质,二氧化硫的化学性质,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；氯气与亚硫酸钠、氢氧化钠反应生成硫酸钠和氯化钠；
（2）①SO₃^2-和ClO^-都存在或者只存在ClO^-；
②硫酸电离生成氢离子，溶液显酸性，次氯酸具有漂白性；
亚硫酸根离子具有强的还原性，能被酸性的高锰酸钾氧化而使高锰酸钾褪色．

解答： 解：（1）浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式：4H⁺+MnO₂+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂+H₂O；
吸收过少量SO₂的NaOH溶液与氯气反应的化学方程式：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O；
故答案为：4H⁺+MnO₂+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂+H₂O；Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O；
（2）①假设3：两种离子都存在（或者 只存在ClO^-）；
故答案为：两种离子都存在（或者 只存在ClO^-）；
 ②硫酸电离生成氢离子，溶液显酸性，能够使紫色的石蕊试液变红色，次氯酸具有漂白性，能够使变红的溶液褪色；
亚硫酸根离子具有强的还原性，能被酸性的高锰酸钾氧化而使高锰酸钾褪色；
故答案为：

步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液	若先变红后退色，证明有ClO-，否则无
步骤3：在B试管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液	若紫红色退去，证明有SO32-，否则无

点评：本题为实验题，明确物质的性质是解题关键，（2）题为难点，注意依据反应产物的性质设计实验，题目难度中等．