Question

18．某学生对SO₂与漂粉精的反应进行实验探究：

操作	现象
取4g漂粉精固体，加入100mL水	部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的pH	pH试纸先变蓝（约为12），后褪色
	i．液面上方出现白雾； ⅱ．稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； ⅲ．稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（1）向水中持续通入SO₂，未观察到白雾．推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：
a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b．用酸化的AgNO₃溶液检验白雾，产生白色沉淀．
①实验a目的是检验白雾中是否含有Cl₂，排除Cl₂干扰；
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是白雾中混有SO₂，SO₂可与酸化的AgNO₃反应产生白色沉淀；
（2）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl^-发生反应．通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色；
（3）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X．
①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化．取上层清液，加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀．则沉淀X中含有的物质是CaSO₄；
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）①反应中生成Cl₂，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl₂，排除Cl₂干扰；②白雾中含有SO₂，可以被硝酸氧化为硫酸，故SO₂可以使酸化的AgNO₃溶液产生白色沉淀；
（2）依据次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中会发生归中反应生成氯气，向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；
（3）二氧化硫通入漂白精溶液中，形成酸溶液，次氯酸根离子具有强氧化性可以氧化二氧化硫为硫酸和钙离子形成硫酸钙沉淀；二氧化硫继续通入后和生成的氯气发生反应生成硫酸和盐酸．

解答 解：（1）向水中持续通入SO₂，未观察到白雾．推测现象的白雾由HCl小液滴形成，
①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；为了检验白雾中是否含有氯气，因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰，
故答案为：检验白雾中是否含有Cl₂，排除Cl₂干扰；
②用酸化的AgNO₃溶液检验白雾，产生白色沉淀，若含有二氧化硫气体，通入硝酸酸化的硝酸银溶液，会被硝酸氧化为硫酸，硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀，所以通过实验不能证明一定含有氯化氢，
故答案为：白雾中混有SO₂，SO₂可与酸化的AgNO₃反应产生白色沉淀；
（2）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl^-发生反应．通过进一步实验确认了这种可能性，漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙，次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为氯气，
故答案为：向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色；
（3）①取上层清液，加入BaC1₂溶液，产生白色沉淀，说明SO₂被氧化为SO₄^2-，故沉淀X为CaSO₄；
②溶液呈黄绿色，有Cl₂生成，Cl₂与SO₂反应生成盐酸与硫酸；反应的离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，
故答案为：CaSO₄：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．

点评 本题考查了二氧化硫性质的综合应用，性质的实验验证方法和实验判断，漂白精的成分中次氯酸钙和氯化钙在酸溶液中会发生氧化还原反应生成氯气，注意物质的检验方法，题目难度较大．