Question

7．已知有機色質(zhì)的發(fā)色官能團可以被氧化或發(fā)生加成反應生成無色物質(zhì)．
（1）為了探索比較SO₂和Cl₂的漂白原理，甲同學做了如下對比實驗：
a．將干燥的SO₂和干燥的Cl₂分別通到干燥的品紅試紙上，發(fā)現(xiàn)紅色試紙均不褪色；
b．將SO₂和Cl₂分別通入品紅溶液中，發(fā)現(xiàn)品紅溶液均褪色；
c．加熱b中漂白后的溶液，發(fā)現(xiàn)前者恢復紅色，并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，后者無明顯現(xiàn)象；
d．將SO₂和Cl₂分別持續(xù)通入紫色石蕊試液中，發(fā)現(xiàn)前者只變紅，不褪色，后者先變紅，后褪色．
請根據(jù)甲同學的實驗事實，簡要說明SO₂與Cl₂漂白原理的相同與不同之處．
相同之處：SO₂和Cl₂本身都沒有漂白性，起漂白作用的分別是其與水反應后的產(chǎn)物H₂SO₃　和HClO
不同之處：①H₂SO₃只能與某些有機色質(zhì)發(fā)生加合或化合反應，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，產(chǎn)物受熱分解再放出SO₂，是非氧化還原反應．HClO能與很多有機色質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，生成物較穩(wěn)定．
（2）乙同學為了探索對比O₃、H₂O₂和Cl₂的漂白能力大小，將等體積等濃度的品紅溶液與三種漂白劑呈噴霧狀分別反應，至完全褪色時，發(fā)現(xiàn)消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同，但褪色時間O₃最短，H₂O₂次之，Cl₂最長．
②消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同的原因是：每摩爾物質(zhì)得電子數(shù)相等．
③O₃漂白速度較H₂O₂快的主要原因是氧化性O₃＞H₂O₂；
④Cl₂漂白速度最慢的主要原因可能是Cl₂與H₂O反應生成HClO濃度較�。�
（3）丙同學為了比較H₂O₂和NaClO的氧化性強弱，將兩者混合，觀察到產(chǎn)生大量無色無味氣體．
⑤丙同學認為，發(fā)生反應的離子方程式為H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑，
由此確認NaClO的氧化性強于H₂O₂；丁同學認為產(chǎn)生氣體也可能是H₂O₂分解的原因，建議丙同學進一步補充實驗來確認．
⑥補充實驗需要的試劑是AgNO₃溶液和稀HNO₃．

Answer 1

分析 ①次氯酸具有強氧化性，能夠與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而導致有色物質(zhì)褪色，且反應為非可逆的；
②O₃、H₂O₂和Cl₂與等體積等濃度的品紅溶液分別反應，至完全褪色時，發(fā)現(xiàn)消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同，說明三種物質(zhì)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量相等；
③反應速率快慢是由物質(zhì)本身性質(zhì)決定的，外界只是影響因素；
④物質(zhì)的濃度越小，反應速率越��；
⑤產(chǎn)生的無色無味的氣體是氧氣，說明雙氧水中氧元素被次氯酸根離子氧化成氧氣，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
⑥若次氯酸根離子參與了反應，則反應后的溶液中一定含有氯離子，可用稀硝酸和硝酸銀進行檢驗．

解答 解：①HClO檢驗強氧化性，能與很多有機色質(zhì)發(fā)生氧化還原反應，且生成物較穩(wěn)定，加熱不會恢復，
故答案為：氧化還原；  
②O₃、H₂O₂和Cl₂與等體積等濃度的品紅溶液分別反應時，這三種物質(zhì)具有強氧化性而使品紅溶液褪色，至完全褪色時，發(fā)現(xiàn)消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同，說明三種物質(zhì)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量相等，即每摩爾物質(zhì)得電子數(shù)相等，
故答案為：得電子數(shù)；
③反應速率快慢是由物質(zhì)本身性質(zhì)決定的，外界只是影響因素，O₃漂白速度比H₂O₂漂白速度快的主要原因是氧化性：O₃＞H₂O₂，
故答案為：氧化性O₃＞H₂O₂；
④物質(zhì)的濃度越小，反應速率越小，氯氣溶解性較小，1體積水只能溶解2體積氯氣，所以氯氣和水反應生成的HClO濃度較小，則Cl₂漂白速度最慢，
故答案為：Cl₂與H₂O反應生成HClO濃度較小；
⑤生成的無色無味的氣體應該為氧氣，說明雙氧水被次氯酸根離子氧化成氧氣，反應的離子方程式為：H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑，
故答案為：H₂O₂+ClO^-═Cl^-+H₂O+O₂↑；
⑥可以檢驗反應后的溶液中是否含有氯離子進行判斷次氯酸根離子是否發(fā)生反應，需要用到的試劑為AgNO₃溶液和稀HNO₃，
故答案為：AgNO₃溶液和稀HNO₃．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設計，題目難度的，設計漂白原理、化學反應速率影響因素、氧化性強弱判斷、離子方程式書寫、實驗方案的設計與評價等知識，需要明確決定反應速率的是物質(zhì)本身的性質(zhì)，外界只是影響因素，弄清二氧化硫與這三種物質(zhì)漂白原理的區(qū)別．