Question

3．按要求回答下列問題．
（1）某小組同學探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性強弱，設計如下實驗（夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗）．
①打開活塞a，逐滴加入H₂SO₃溶液到過量，燒瓶內溶液變?yōu)闊o色，該反應的離子方程式為H₂SO₃+Br₂+H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
得出的結論是：H₂SO₃的氧化性比Br₂的氧化性弱（填“強”或“弱”）．
②再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H₂O₂，剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色，變橙黃色反應的離子方程式為2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O，得出的結論是H₂O₂的氧化性比Br₂的氧化性強（填“強”或“弱”）．
（2）某學習小組向盛有氯化鋇溶液的試管中通入二氧化硫氣體，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀，為了清楚沉淀的物質，研究小組向試管中加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解，你認為沉淀物是BaSO₄，產生該物質可能的原因是空氣中的O₂將SO₃^2-氧化為SO₄^2-．
（3）為探究SO₂使品紅溶液褪色的原因，該小組同學將干燥的SO₂氣體通入品紅的四氯化碳溶液中，發(fā)現(xiàn)品紅不褪色，由此所得出的結論正確的是ac（填編號）
a．SO₂使品紅溶液褪色的微粒一定不是SO₂分子
b．SO₂使品紅溶液褪色的微粒一定是H₂SO₃分子
c．此實驗無法確定SO₂使品紅溶液褪色的微粒
d．將干燥的SO₂氣體通入品紅的酒精溶液中，能使品紅褪色
由此可猜想使品紅溶液褪色的微粒可能是H₂SO₃或HSO₃^-或SO₃^2-．
（4）配平并完成下列離子方程式
2 MnO₄^-+5 H₂O₂+6H⁺=2 Mn²⁺+5 O₂+8 H₂O
每有1mol高錳酸根參加反應，生成2.5mol O₂．

Answer 1

分析 （1）①打開活塞a，逐滴加入H₂SO₃溶液到過量，燒瓶內溶液變?yōu)闊o色，說明溴與亞硫酸發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和溴化氫，證明溴的氧化性大于亞硫酸；
②再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H₂O₂，溶液變?yōu)槌赛S色，說明溴離子被雙氧水氧化成溴單質，據此寫出離子方程式；證明了雙氧水的氧化成大于溴單質；
（2）白色沉淀不溶于稀鹽酸，該沉淀只能為硫酸鋇；可能原因為亞硫酸被氧化成硫酸，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀；
（3）根據品紅溶液與品紅的四氯化碳溶液的區(qū)別及二氧化硫的性質進行判斷；
（4）根據氧化還原反應中得失電子數(shù)相等及質量守恒配平方程式；根據配平后的方程式計算出每有1mol高錳酸根參加反應生成氧氣的物質的量．

解答 解：（1）①打開活塞a，逐滴加入H₂SO₃溶液到過量，燒瓶內溶液變?yōu)闊o色，說明溴與亞硫酸發(fā)生反應生成硫酸和溴化氫，反應的離子方程式為：H₂SO₃+Br₂+H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，證明了亞硫酸的氧化性比溴弱，
故答案為：H₂SO₃+Br₂+H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；弱；
②再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H₂O₂，剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色，溴離子被氧化成溴單質，變橙黃色反應的離子方程式為：2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O，證明H₂O₂的氧化性比Br₂的氧化性強，
故答案為：2H⁺+2Br^-+H₂O₂=Br₂+2H₂O；強；
（2）某學習小組向盛有氯化鋇溶液的試管中通入二氧化硫氣體，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀，向試管中加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解，該白色沉淀為BaSO₄，產生沉淀的原因可能為：空氣中的O₂將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，
故答案為：BaSO₄；空氣中的O₂將SO₃^2-氧化為SO₄^2-；
（3）二氧化硫與四氯化碳不反應，能夠與水反應生成亞硫酸，亞硫酸能夠電離出硫酸氫根離子、亞硫酸根離子，將干燥的SO₂氣體通入品紅的四氯化碳溶液中，發(fā)現(xiàn)品紅不褪色，而將二氧化硫通入品紅溶液會褪色，證明使品紅溶液褪色的不是二氧化硫分子，可能為H₂SO₃或HSO₃^-或SO₃^2-，該實驗不能證明使品紅溶液褪色的粒子，故ac正確，
故答案為：ac；H₂SO₃或HSO₃^-或SO₃^2-；
（4）反應中物質的化合價變化：MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素化合價由+7價→+2價，一個MnO₄^-得5個電子；H₂O₂→O₂，
O由-1價變成0價，一個H₂O₂分子失去2個電子，所以其最小公倍數(shù)為10，故MnO₄^-的計量數(shù)為2，雙氧水的計量數(shù)為5，然后根據原子守恒配平其它元素，配平后的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
根據反應可知，1mol高錳酸根離子完全反應生成氧氣的物質的量為：1mol×$\frac{5}{2}$=2.5mol，
故答案為：2；5；6H⁺；2；5；8；2.5．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計，題目難度中等，涉及氧化性、還原性強弱比較、氧化還原反應的配平及計算、性質方案的設計與評價等知識，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析能力、化學實驗能力及靈活應用基礎知識的能力．