Question

【題目】SO2與漂粉精是常用的漂白劑。某興趣小組對它們的漂白原理進行探究。過程如下：

I. 探究SO2的漂白性

實驗一：將SO2分別通入0.1%品紅水溶液和0.1%品紅乙醇溶液中，觀察到前者褪色而后者不褪色。

實驗二：

	試管中的液體	現象
	a. 0.1 mol/L SO2溶液(pH=2)	溶液逐漸變淺，約90s后完全褪色
	b. 0.1 mol/L NaHS03溶液(pH=5)	溶液立即變淺，約15s后完全褪色
	c. 0.1 mol/L Na2SO3溶液( pH=10)	溶液立即褪色
	d. pH=10NaOH溶液	紅色溶液不變色
	e. pH=2H2SO4溶液	紅色溶液不變色

(1)實驗d的目的是____________。

(2)由實驗一、二可知：該實驗條件下，SO2使品紅溶液褪色時起主要作用的微粒是____________。

(3)已知S02使品紅溶液褪色過程是可逆的。興趣小組繼續試驗：向a實驗后的無色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10時，生成白色沉淀，溶液變紅。

請用離子方程式和必要的文字說明出現上述現象的原因____________。

II. 探究SO2與漂粉精的反應

實驗三：

操作	現象
	i. 液面上方出現白霧； ii. 稍后，出現渾濁，溶液變為黃綠色； iii. 稍后，產生大量白色沉淀，黃綠色褪去

小組同學對上述現象進行探究：

(1)向水中持續通入SO2，未觀察到白霧。推測現象i的白霧由HCl小液滴形成，進行如下實驗：

a. 用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；

b. 用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧，產生白色沉淀。

①實驗a目的是____________________。

②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HCl，理由是____________。

(2)現象ii中溶液變為黃綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和Cl-發生反應。通過進一步實驗確認了這種可能性，其實驗方案是____________。

(3)將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X

①向沉淀x中加入稀HCl，無明顯變化。取上層清液，加入BaCl2溶液，產生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質是____________。

②用離子方程式解釋現象iii中黃綠色褪去的原因________________。

Answer 1

【答案】證明該實驗條件下OH-對品紅褪色不產生干擾SO32- SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O，SO32-濃度減小，SO2與品紅結合的過程平衡逆向移動，紅色出現檢驗是否含有Cl2，排除Cl2干擾如果白霧中混有SO2，加入AgNO3后仍會有白色沉淀向漂粉精中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否變為黃綠色CaSO4SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+

【解析】

I.（1）氫氧化鈉溶液中紅色不褪去說明氫氧根離子對品紅褪色不干擾；

（2）a.0.1mol·L－1SO2溶液（pH=2），溶液逐漸變淺，約90s后完全褪色，b.0.1mol·L－1NaHSO3溶液（pH=5），溶液立即變淺，約15s后完全褪色，c.0.1mol·L－1Na2SO3溶液（pH=10），溶液立即褪色，說明亞硫酸根離子影響大；(3)向a實驗后的無色溶液中滴入Ba（OH）2溶液至pH=10時，生成白色沉淀亞硫酸鋇，溶液變紅，說明品紅褪色可逆；

II.（1）①氯氣能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色,檢驗是否含有Cl2，排除Cl2干擾；②檢驗HCl，用硝酸銀溶液，如果白霧中混有SO2，被硝酸氧化為硫酸，加入AgNO3后仍會有白色沉淀；

（2）可向漂粉精中逐滴加入硫酸；

（3）①SO2被氧化為SO42－，硫酸根離子和鈣離子結合生成微溶物硫酸鈣；

②溶液呈黃綠色，有Cl2生成，Cl2與SO2反應生成鹽酸與硫酸．

I.（1）pH=10NaOH溶液中紅色溶液不變色，證明該實驗條件下氫氧根離子對品紅溶液褪色不產生干擾。

（2）abc實驗分析可知，a.0.1mol·L－1SO2溶液（pH=2），溶液逐漸變淺，約90s后完全褪色，b.0.1mol·L－1NaHSO3溶液（pH=5），溶液立即變淺，約15s后完全褪色，c.0.1mol·L－1Na2SO3溶液（pH=10），溶液立即褪色，SO2使品紅溶液褪色時起主要作用的微粒是SO32－，故為：SO32－；(3)向a實驗后的無色溶液中滴入Ba（OH）2溶液至pH=10時，生成白色沉淀亞硫酸鋇，溶液變紅，說明品紅褪色可逆；SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O，SO32-濃度減小，SO2與品紅結合的過程平衡逆向移動，紅色出現。

II.（1）①檢驗是否含有Cl2，排除Cl2干擾；②檢驗HCl，用硝酸銀溶液，如果白霧中混有SO2，被硝酸氧化為硫酸，加入AgNO3后仍會有白色沉淀；

（2）要向漂粉精中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否變為黃綠色；

（3）①取上層清液，加入BaCl2溶液，產生白色沉淀，說明SO2被氧化為SO42－，故沉淀X為CaSO4；

②溶液呈黃綠色，有Cl2生成，Cl2與SO2反應生成鹽酸與硫酸，反應方程式為：SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+。