Question

8．科學探究結果的準確性有賴于探究方法的科學性．某課外活動小組用下圖裝置探究氯氣與氨氣之間的反應．其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨反應的裝置．

請回答下列問題：
（1）裝置F中發(fā)生反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；濃鹽酸在該反應中所表現(xiàn)出的性質為酸性、還原性．
（2）裝置E的作用是：吸收氯氣中的氯化氫．
（3）裝置C內出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一．寫出反應的化學方程式8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂．
（4）該活動小組中甲、乙兩位同學按下圖裝置繼續(xù)進行實驗：
通氣一段時間后，甲同學實驗過程中品紅溶液幾乎不褪色，而乙同學的實驗現(xiàn)象是品紅溶液隨時間的推移變得越來越淺．試根據(jù)該實驗裝置和兩名同學的實驗結果回答問題．
①試分析甲同學實驗過程中，品紅溶液不褪色的原因是：控制SO₂和Cl₂按物質的量之比1：1進氣，其有關反應的離子方程式為SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．
②你認為乙同學是怎樣做到讓品紅溶液變得越來越淺的？控制SO₂和Cl₂進氣的物質的量，使之不相等．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯氣、氯化錳和水，依據(jù)反應中氯化氫中元素化合價變化判斷鹽酸表現(xiàn)的性質；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，該實驗中制得的氯氣中含有氯化氫雜質，應除去；
（3）由題意可知發(fā)生反應為氨氣和氯氣生成氯化銨和氮氣，依據(jù)原子個數(shù)、得失電子守恒寫成反應方程式；
（4）①氯氣和二氧化硫在水溶液中恰好發(fā)生氧化還原反應，轉化成沒有漂白性的鹽酸和硫酸，所以品紅溶液幾乎不褪色；
②當通入的二氧化硫或者氯氣一方有剩余時，又會使品紅溶液褪色．

解答 解：（1）裝置F中二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯氣，方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應中有4mol氯化氫參加反應，只有2mol氯離子中的氯化合價升高，所以濃鹽酸在反應中既表現(xiàn)還原性，又表現(xiàn)酸性，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；酸性；還原性；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，該實驗中制得的氯氣中含有氯化氫雜質，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，所以可以用E除去，
故答案為：吸收氯氣中的氯化氫；
（3）氨氣和氯氣反應生成白煙氯化銨和空氣的主要成分之一氮氣，反應的化學方程式為：8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂，
故答案為：8NH₃+3Cl₂═6NH₄Cl+N₂；
（4）①氯氣具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，在水溶液二者發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和鹽酸，硫酸和鹽酸都沒有漂白性，所以如果控制SO₂和Cl₂按物質的量之比1：1進氣，則溶液不褪色，發(fā)生的離子反應方程式為：SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，
故答案為：控制SO₂和Cl₂按物質的量之比1：1進氣；SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
②次氯酸和二氧化硫都能使品紅溶液褪色，如果氯氣或二氧化硫過量，則溶液會慢慢褪色，所以要使品紅溶液褪色，則應該控制SO₂和Cl₂進氣的物質的量，使之不相等，
故答案為：控制SO₂和Cl₂進氣的物質的量，使之不相等．

點評 本題考查了二氧化硫、氯氣的實驗室制法、性質等知識點，明確實驗原理是解本題關鍵，再結合物質間的反應來分析解答，注意次氯酸和二氧化硫都具有漂白性，但氯氣和二氧化硫的混合物可能沒有漂白性，知道二氧化硫和次氯酸漂白原理的差別，二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色，為易錯點．