Question

實驗室用濃硫酸與銅的反應制取少量NaHSO₃，實驗裝置如圖所示：
（1）裝置乙的作用是

 

．
（2）裝置丁的作用是吸收污染空氣的SO₂氣體，其反應的離子方程為

 

．
（3）SO₂氣體有漂白性、還原性和氧化性．將SO₂通入氯水中，SO₂表現的是

 

性，化學反應方程式為

 

．
（4）反應過程中，將丙中滴管里的品紅溶液滴入錐形瓶，若現象為

 

，則溶液中的NaOH完全轉化為了NaHSO₃．
（5）若丙中沒有加入品紅溶液，則不能準確判斷氫氧化鈉是否完全轉化．現有可供選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管； 2mol/L鹽酸、2mol/L硝酸、1mol/L氯化鋇溶液、l mol/L氫氧化鋇溶液、品紅溶液、蒸餾水．
請設計實驗探究吸收后產物中是否存在NaHSO₃和Na₂SO₃，將實驗操作、預期的實驗現象和結論填在下表中．

實驗操作	預期現象與結論
步驟1：取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液．靜置一段時間后，得到濾液A和固體B．	/
步驟2：往固體B中加入蒸餾水洗滌沉淀，靜置后棄去上層清液，向固體滴入2滴（或少量）品紅，再	若品紅褪色（或有氣泡），則
步驟3：	若   則   ； 否則   ．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸和銅反應生成二氧化硫，二氧化硫極易溶于水和氫氧化鈉溶液，應防止倒吸；
（2）二氧化硫具有還原性，可與酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應；
（3）二氧化硫可與氯氣發生氧化還原反應；
（4）溶液中的NaOH完全轉化為了NaHSO₃，二氧化硫應過量，滴加品紅褪色；
（5）實驗探究吸收后產物中是否存在NaHSO₃和Na₂SO₃，可取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液，靜置一段時間后，得到濾液A和固體B，往固體B中加入蒸餾水洗滌沉淀，靜置后棄去上層清液，向固體滴入2滴（或少量）品紅，再滴加鹽酸，若品紅褪色（或有氣泡），則說明含有Na₂SO₃，然后用試管取少量A，向其中加入過量的氫氧化鋇溶液或加入品紅再加入鹽酸，如生成白色沉淀或品紅褪色，則說明有NaHSO₃生成，否則不存在NaHSO₃．

解答：解：（1）濃硫酸和銅反應生成二氧化硫，二氧化硫極易溶于水和氫氧化鈉溶液，應防止倒吸，故答案為：防止丙中液體倒吸入裝置甲中（或緩沖瓶的作用）；
（2）二氧化硫具有還原性，可與酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應，反應的離子方程式為 5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
（3）二氧化硫可與氯氣發生氧化還原反應，反應的方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，故答案為：還原；SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（4）溶液中的NaOH完全轉化為了NaHSO₃，二氧化硫應過量，滴加品紅褪色，故答案為：品紅溶液褪色；
（5）實驗探究吸收后產物中是否存在NaHSO₃和Na₂SO₃，可取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液，靜置一段時間后，得到濾液A和固體B，往固體B中加入蒸餾水洗滌沉淀，靜置后棄去上層清液，向固體滴入2滴（或少量）品紅，再滴加鹽酸，若品紅褪色（或有氣泡），則說明含有Na₂SO₃，然后用試管取少量A，向其中加入過量的氫氧化鋇溶液或加入品紅再加入鹽酸，如生成白色沉淀或品紅褪色，則說明有NaHSO₃生成，否則不存在NaHSO₃，
故答案為：

實驗操作	預期現象與結論
步驟1：取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液．靜置一段時間后，得到濾液A和固體B．	/
滴加鹽酸	說明含有Na2SO3
然后用試管取少量A，向其中加入過量的氫氧化鋇溶液或加入品紅再加入鹽酸，	生成白色沉淀或品紅褪色； 說明有NaHSO3生成； 不存在NaHSO3．

點評：本題以濃硫酸和銅的反應為載體，綜合考查性質實驗設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，注意把握物質的性質以及實驗的設計方法，把握實驗的嚴密性，難度中等．