某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．（1）请写出实验室制取氯气的离子反应方程式：MnO2+4H++2Cl-△.Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-△.Mn2+

Question

某科研小组用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂时，利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．
（1）请写出实验室制取氯气的离子反应方程式：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-(△.)/()Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4H⁺+2Cl^-(△.)/()Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；实验时通过______（填仪器名称，下同）向______中滴加浓盐酸．
（2）尾气吸收的化学反应方程式为______．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO₂的影响）．
提出合理假设：
①假设1：只存在SO₃^2-；
假设2：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-；
假设3：______．
②设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：
3mol•L^-1H₂SO₄溶液、1mol•L^-1NaOH溶液、0.01mol•L^-1KMnO₄溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol•L-1H2SO4溶液至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．	/
步骤2：______	______
步骤3：______	______

Answer 1

（1）MnO₂和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水，其反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-(△.)/()Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；用分液漏斗加液体便于控制，反应需要的盐酸的体积较大，所以在圆底烧瓶中反应；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-(△.)/()Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液吸收含有氯气的尾气，少量的SO₂与NaOH溶液反应生成Na₂SO₃，Na₂SO₃被氯气氧化生成硫酸钠，其反应方程式为Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH=2NaCl+Na₂SO₄+H₂O；氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其反应方程式为Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH=2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）①根据反应原理：Cl₂+Na₂SO₃+2NaOH═2NaCl+Na₂SO₄+H₂O，可提出以下假设：
假设1、只存在SO₃^2-，
假设2、既不存在SO₃^2-也不存在ClO^-，
假设3、只存在ClO^-；
故答案为：只存在ClO^-；
②因为吸收液呈碱性，先取少量吸收液于试管中，滴加3moL-L^-1 H₂SO₄至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若存在SO₃^2-、ClO^-，分别生成了H₂SO₃和HClO；
在A试管中滴加0.01mol•L^-1KMnO₄溶液，若紫红色褪去，证明有SO₃^2-，否则无．
在B试管中滴加淀粉-KI溶液，若溶液变蓝色，证明有ClO^-，否则无；
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
步骤2：向A试管中加入O．Olmol•L-1 KMnO4溶液，振荡试管．	（1）若溶液褪色，则假设1成立； （2）若不褪色，则假设2或假设3成立．
步骤3；向B试管中滴加淀粉-KI溶液．	（1）若溶液变蓝色，则假设3成立； （2）若溶液不变蓝色，结合步骤2中的结论（2），则假设2成立．

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