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某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应,设计如图所示的实验装置进行实验.(1)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成71gCl2转移的电子是___mol.装置C中生成SO2,反
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问题描述:

某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应,设计如图所示的实验装置进行实验.

(1)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl (浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成71g Cl2转移的电子是___mol.装置C中生成SO2,反应的化学方程式是___.

(2)装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是___.

(3)打开A、C中分液漏斗的活塞,一段时间后关闭活塞.待反应完全后,小组同学又继续如下实验.

①甲同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成.甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应,理由是该反应中生成了___(填离子符号).

②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为A中生成的Cl2中混有杂质,应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法即可得到正确结论.

乙同学认为Cl2中混有的杂质是___,洗气瓶中盛有试剂的名称是___.

③丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理.丙同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,则可得出结论,即SO2与Cl2同时通入水中,可以发生反应.溶液X是___(填选项序号).

a.BaCl2溶液 b.Ba (OH)2溶液 c.Ba (NO3)2溶液 d.品红溶液

(4)SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是___.

祁立云回答:
  (1)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应中的氧化剂是KMnO4,生成氯气5mol×71g/mol=355g,电子转移10mol,则生成71gCl2转移的电子是2mol;C中反应为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;   故答案为:2;Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;   (2)氯气、二氧化硫有毒污染空气,不能排放需要用氢氧化钠吸收剩余尾气,装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收尾气处理,防止污染空气;   故答案为:尾气处理,防止污染空气;   (3)①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢,氯离子遇到银离子生成白色沉淀,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成.甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应的依据是氯气被还原为氯离子;   故答案为:Cl-;   ②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气,氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子,乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl,需要在AB间增加一个洗气瓶,用饱和食盐水除去;   故答案为:HCl;饱和食盐水;   ③二氧化硫被氯气氧化为硫酸,结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应,丙同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量溶液X含钡离子,且不能和二氧化硫发生反应,选项中   a、氯化钡溶液可以检验硫酸根离子存在,证明二氧化硫和氯气发生了反应,故a正确;   b、氢氧化钡和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀,不能说明二氧化硫和氯气发生反应,故b错误;   c、硝酸钡溶液中存在硝酸根离子,二氧化硫在溶液中被氧化为硫酸,也会生成硫酸钡沉淀,不能说明二氧化硫和氯气反应,故c错误;   d、氯气和二氧化硫按照1:1通入品红溶液反应,品红溶液不褪色,不能说明二氧化硫和氯气发生反应,故d错误;   故答案为:a;   (4)SO2与Cl2同时通入水中反应为:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4;   故答案为:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4.
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