Question

某實驗小組開展自主實驗活動，學校實驗室提供如下實驗試劑和實驗裝置_：實驗試劑：A．濃鹽酸 B．稀鹽酸 C．濃硫酸 D．稀硫酸 E．MnO₂粉末F．Na₂SO₃晶體 G．Na₂SO₃稀溶液 H．NaOH稀溶液   I．品紅溶液
實驗裝置如圖1：

I．該小組擬制備Cl₂和SO₂兩種氣體，請為其選擇適當的試劑和裝置（用字母表示）并填入下表：

氣體	試劑	裝置
Cl2
SO2

上述制備Cl₂的反應的離子方程式是：

 

II．該小組進一步探究Cl₂和SO₂兩種氣體的化學性質，設計如圖2裝置．
首先將C中少量SO₂通入B中，請書寫SO₂與過量NaOH稀溶液反應的化學方程式：

 

；待上述反應完全后再將A中Cl₂通入B中充分反應，此時溶液中孝牢本旱夸李的陰離子是：

 

．（不考慮空氣中的CO₂的影響）
為驗證溶液中可能大量存在的陰離子，該小組又設計了若干實驗方案，其中驗證二價陰離子的實驗簡要操作及結論是：

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ、依據氣體制備的試劑和原理分析，制備氯氣需要濃鹽酸和二氧化錳加熱反應制備；制備二氧化硫氣體用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應生成；
依據制備氣體的試劑狀態(tài)，反應條件分析判斷，固體+液體加熱制氣體的裝置選擇丙；固體+固體加熱制氣體的裝置選擇丁；固體+液體不加熱制氣體裝置且隨時進行隨時停止的裝置選甲；固體+液體不加熱制氣體的裝置乙；
Ⅱ、少量二氧化硫溶于氫氧化鈉溶液中反應生成亞硫酸鈉和水；待SO₂與過量NaOH稀溶液反應完全后再將過量Cl₂通入B中充分反應，Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl，依據化學反應產物判斷陰離子；實驗驗證亞硫酸根離子，可以利用亞硫酸根離子和酸反應生成的二氧化硫具有漂白性證明．

解答：解：Ⅰ、制備氯氣需要濃鹽酸和二氧化錳加熱反應制備，試劑選擇AE，制備氯氣是固體+液體加熱制氣體，選擇的裝置為丙，制備反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；制備二氧化硫氣體用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應生成，試劑選擇CF，二氧化硫氣體制備是固體+液體不加熱制氣體選擇的裝置為乙，
故答案為：

氣體	試劑	裝置
Cl2	A E	丙
SO2	C F	乙

；MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；
Ⅱ、SO₂與過量NaOH稀溶液反應的化學方程式：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；待SO₂與過量NaOH稀溶液反應完全后再將過量Cl₂通入B中充分反應，Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl，此時一定大量存在的陰離子為Cl^-、SO₄^2-；驗證亞硫酸根離子，可以利用亞硫酸根離子和酸反應生成的二氧化硫具有漂白性證明，設計的步驟為：取少量B中溶液于試管中，加入足量稀硫酸，將產生的氣體通入品紅溶液中，若溶液由紅色變?yōu)闊o色，則證明存在SO₃^2-，
故答案為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O； Cl^-、SO₄^2-；取少量B中溶液于試管中，加入足量稀硫酸，將產生的氣體通入品紅溶液中，若溶液由紅色變?yōu)闊o色，則證明存在SO₃^2-．

點評：本題考查了實驗室制備氣體的試劑和裝置選擇，離子檢驗方法，注意制備氣體的反應物狀態(tài)和反應條件是解題關鍵，題目難度中等．