Question

某同學用如圖一所示的裝置來探究CO₂、SO₂與澄清石灰水的反應，結果通入CO₂可以看到先渾濁后澄清的現象，但通入SO₂沒有看到渾濁現象。經過思考分析，該同學改用圖二的裝置，將氣體收集在注射器中，緩慢地將氣體一個氣泡一個氣泡地通入澄清石灰水中，結果都能看到石灰水先變渾濁再澄清的現象，且通入SO₂產生的現象明顯比通入CO₂快。
 
（1）若錐形瓶內裝的是亞硫酸鈉，寫出錐形瓶內反應的化學方程式：_______________________________。
（2）對比分析兩組實驗，你認為用圖一裝置實驗時，通入SO₂不能出現渾濁的原因可能是_________________。寫出此時試管內發生反應的總化學方程式：_____________________。
（3）用圖二裝置實驗時，以相同速率通入CO₂或SO₂，SO₂產生渾濁再變澄清的現象比CO₂快，其原因是____________________________________。
（4）用圖一進行SO₂與石灰水反應的實驗時，為防止SO₂污染空氣，應用盛有過量濃燒堿溶液的容器吸收SO₂，寫出容器內發生反應的離子方程式：                            。

Answer 1

（1）Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂­
（2）反應時直接生成了酸式鹽而看不到沉淀 Ca(OH)₂+2SO₂=Ca(HSO₃)₂
（3）SO₂溶解度大，且對應的亞硫酸酸性比碳酸強，通入的SO₂與石灰水反應快
（4）SO₂+2OH^－=SO₃^2－+H₂O

試題分析：CO₂跟石灰水反應生成白色沉淀CaCO₃，SO₂跟石灰水反應生成白色沉淀CaSO₃，當氣體過量時白色沉淀又溶解，所以，一般認為不能用石灰水來區別CO₂和SO₂。然而本題給出的結論是：通入SO₂沒有看到渾濁現象。這要從CO₂和SO₂性質的區別上來分析原因，二者在水中的溶解度及對應酸的酸性不同。防止SO₂污染空氣，要增加尾氣吸收裝置，燒堿過量時生成的鹽為Na₂SO₃。
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法。縱觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。探究性實驗的一般思路是：1.準確地把握實驗目的；2.利用已學知識，分析如何實現這個目的——實驗原理；3.結合實驗材料，初步確定設計對策——實驗方案。