Question

某科研小組用MnO₂和濃鹽酸制備Cl₂時，利用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理．
（1）請完成SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO₂+2NaOH=______
（2）反應(yīng)Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O中的還原劑為______
（3）吸收尾氣一段時間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^- 和SO₄^2-．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的CO₂的影響）．
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1：只存在SO₃^2-
假設(shè)2：既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-
假設(shè)3：______
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選實(shí)驗(yàn)試劑：3moL/LH₂SO₄、1moL/LNaOH、0.01mol/LKMnO₄、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3moL/LH2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2：	______
步驟3：	______

Answer 1

【答案】分析：（1）氫氧化鈉過量，二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（2）根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑來判斷；
（3）①根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃²，2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，3、SO₃^2-、ClO^-都存在；
②根據(jù)所限制實(shí)驗(yàn)試劑和SO₃^2-、ClO^-的性質(zhì)，先加入硫酸至酸性，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；因?yàn)镠ClO具有酸性和漂白性，選擇紫色石蕊試液，證明有ClO^-的存在；
H₂SO₃具有還原性，選擇具有強(qiáng)氧化性高錳酸鉀溶液，證明SO₃^2-的存在．
解答：解：（1）SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)，因NaOH過量，故生成的是正鹽，化學(xué)方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
故答案為：Na₂SO₃+H₂O；
（2）在氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，反應(yīng)物Na₂SO₃中的S元素的價態(tài)從+4→+6，化合價升高，失去電子則表現(xiàn)還原性，還原劑為Na₂SO₃，故答案為：Na₂SO₃；
（3）①根據(jù)反應(yīng)原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可提出以下假設(shè)：
假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO₃²，
假設(shè)2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，
假設(shè)3、SO₃^2-、ClO^-都存在很明顯，假設(shè)3兩種離子都存在，故答案為：①SO₃^2-、ClO^-都存在；
②因?yàn)槲�收液呈堿性，先取少量吸收液于試管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管，若存在SO₃^2-、ClO^-，分別生成了H₂SO₃和HClO；
在A試管中滴加紫色石蕊試液，若先變紅后褪色，證明有ClO^-，否則無；
在B試管中滴加0.01mol?L^-1KMnO₄溶液，若紫紅色褪去，證明有SO₃^2-，否則無．
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3 moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2：在A試管中滴加紫色石蕊試液	若先變紅后退色，證明有ClO-，否則無
步驟3：在B試管中滴加0.01mol-L-1KMnO4溶液	若紫紅色退去，證明有SO32-，否則無

點(diǎn)評：本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè)，再利用物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證，如利用次氯酸的酸性和漂白性驗(yàn)證是否含有次氯酸根離子，利用亞硫酸的還原性驗(yàn)證是否含有亞硫酸根離子．