Question

某实验小组开展自主实验活动，学校实验室提供如下实验试剂和实验装置：实验试剂：
A．浓盐酸   B．稀盐酸   C．浓硫酸   D．稀硫酸   E．MnO₂粉末   F．Na₂SO₃晶体
G．Na₂SO₃稀溶液   H．NaOH稀溶液   I．品红溶液
实验装置：

I．该小组拟制备Cl₂和SO₂两种气体，请为其选择适当的试剂和装置（用字母表示）并填入下表：

气体	试剂	装置
Cl2
SO2

上述制备Cl₂的反应的离子方程式是：

 

．
II．该小组进一步探究Cl₂和SO₂两种气体的化学性质，设计如图装置．

首先将C中少量SO₂通入B中，请书写SO₂与过量NaOH稀溶液反应的化学方程式：

 

；为验证此时溶液中大量存在的阴离子，该小组又设计了若干实验方案，其实验简要操作及结论是：

 

．
待SO₂与过量NaOH稀溶液反应完全后再将过量Cl₂通入B中充分反应，此时溶液中一定能大量存在的阴离子是：

 

．（不考虑空气中的CO₂的影响）

Answer 1

分析：Ⅰ、分析：依据气体制备的试剂和原理分析，制备氯气需要浓盐酸和二氧化锰加热反应制备；制备二氧化硫气体用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成；
依据制备气体的试剂状态，反应条件分析判断，固体+液体加热制气体的装置选择丙；固体+固体加热制气体的装置选择丁；固体+液体不加热制气体装置且随时进行随时停止的装置选甲；固体+液体不加热制气体的装置乙；
Ⅱ、少量二氧化硫溶于氢氧化钠溶液中反应生成亚硫酸钠和水；实验验证亚硫酸根离子，可以利用亚硫酸根离子和酸反应生成的二氧化硫具有漂白性证明；待SO₂与过量NaOH稀溶液反应完全后再将过量Cl₂通入B中充分反应，Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl，依据化学反应产物判断阴离子．

解答：解：Ⅰ、制备氯气需要浓盐酸和二氧化锰加热反应制备，试剂选择AE，制备氯气是固体+液体加热制气体，选择的装置为丙，制备反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；制备二氧化硫气体用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成，试剂选择CF，二氧化硫气体制备是固体+液体不加热制气体选择的装置为乙；
故答案为：AE，丙；CF，乙；MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
Ⅱ、SO₂与过量NaOH稀溶液反应的化学方程式：H₂SO₃+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，验验证亚硫酸根离子，可以利用亚硫酸根离子和酸反应生成的二氧化硫具有漂白性证明，设计的步骤为：取少量B中溶液于试管中，加入足量稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液中，若溶液由红色变为无色，则证明存在SO₃^2-；待SO₂与过量NaOH稀溶液反应完全后再将过量Cl₂通入B中充分反应，Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl，此时一定大量存在的阴离子为Cl^-、SO₄^2-；
故答案为：H₂SO₃+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，取少量B中溶液于试管中，加入足量稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液中，若溶液由红色变为无色，则证明存在SO₃^2-； Cl^-、SO₄^2-；

点评：本题考查了实验室制备气体的试剂和装置选择，离子检验方法，注意制备气体的反应物状态和反应条件是解题关键，题目难度中等．