3名同学在用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的过程中,发现生成的气体有刺激性气味,针对这一“异常现象”进行了实验探究及分析。
(1)甲用湿润的KI-淀粉试纸检验上述生成的气体,观察到试纸变蓝,据此判断氧气中混有Cl2。用离子方程式解释甲判断试纸变蓝的原因 。
(2)乙认为上述现象只能说明混合气体具有 性,实验中使试纸变蓝的气体单质还可能是 。为了进一步验证甲的推测,乙补充了一个实验:将上述生成的气体冷却后通入盛有 溶液的洗气瓶中,若现象为 ,则甲的推测合理。
(3)丙查阅文献获知,这种方法制取氧气的过程中确有Cl2产生,并且查到了以下反应历程:
①2KClO3 + 2MnO2 → 2KMnO4 + Cl2 + O2↑
② 反应②
③K2MnO4 + Cl2 → 2KCl + MnO2 + O2↑
总反应 2KClO3→2KCl + 3O2↑
丙设计实验,通过观察MnO4-的特征颜色来验证反应历程中①的发生,具体实验操作为:将一定量的KClO3和MnO2混合于试管中,加热, 。写出历程中反应②的化学方程式 。
(4)另据文献记载:此法制取的氧气中除了含有Cl2,还混有化合物ClO2。ClO2具有强氧化性,可以将污水中的S2-氧化成SO42-,反应的离子方程式为 。