Question

【題目】某研究小組欲探究SO2的化學性質，設計了如下實驗方案。

(1)指出儀器①的名稱：______________。

(2)檢查A裝置的氣密性的方法是______________________________________________。

(3)裝置B檢驗SO2的氧化性，則B中所盛試劑可以為________。

(4)裝置C中盛裝溴水用以檢驗SO2的________性，則C中反應的離子方程式為

________________________________________________________________________。

(5)裝置D中盛裝新制漂白粉濃溶液，通入SO2一段時間后，D中出現了大量白色沉淀。同學們對白色沉淀成分提出三種假設：

①假設一：該白色沉淀為CaSO3；

假設二：該白色沉淀為__________________________________________________；

假設三：該白色沉淀為上述兩種物質的混合物。

②基于假設一，同學們對白色沉淀成分進行了探究。設計如下方案：

限選的儀器和試劑：過濾裝置、試管、滴管、帶導管的單孔塞、蒸餾水、0.5 mol·L－1HCl、0.5 mol·L－1H2SO4、0.5 mol·L－1BaCl2、1 mol·L－1NaOH、品紅溶液。

第1步，將D中沉淀過濾、洗滌干凈，備用。

請回答洗滌沉淀的方法：____________________________________________________。

第2步，用另一只干凈試管取少量沉淀樣品，加入________(試劑)，塞上帶導管的單孔塞，將導管的另一端插入盛有________(試劑)的試管中。若出現__________________現象，則假設一成立。

③若假設二成立，試寫出生成該白色沉淀的化學方程式：_________________________________。

(6)裝置E中盛放的試劑是________，作用是__________________________________________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 關閉分液漏斗活塞，將導管末端插入B試管水中，用手捂住錐形瓶，若在導管口有氣泡冒出，松開手后導管中上升一段水柱，則表明裝置A氣密性良好 硫化氫溶液(或硫化鈉、硫氫化鈉溶液均可) 還原 SO2＋Br2＋2H2O=SO42-＋4H＋＋2Br－ CaSO4 沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，待水流盡生重復2到3次以上操作 過量(或適量)0.5 mol·L－1HCl 品紅溶液 固體完全溶解，有氣泡產生，且能使品紅溶液褪色 Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O=CaSO4↓＋H2SO4＋2HCl NaOH溶液 吸收SO2，防止造成空氣污染

【解析】根據強酸制弱酸的原理，實驗室可用濃硫酸與亞硫酸鈉來制取SO2氣體。SO2具有漂白性、氧化性、還原性，本實驗依次檢驗這3種性質。最后多余的SO2氣體用堿吸收，為防止倒吸，使用倒扣漏斗吸收SO2。

(1)儀器①為分液漏斗。

(2)裝置A為制取SO2氣體，實驗前須先檢查氣密性。對于分液漏斗型裝置的的氣密性的檢查方法基本是一樣的，方法為：關閉分液漏斗活塞，將導管末端插入B試管水中，用手捂住錐形瓶，若在導管口有氣泡冒出，松開手后導管中上升一段水柱，則表明裝置A氣密性良好。

(3)SO2與氫硫酸反應生成硫單質，溶液變渾濁。SO2+2H2S=3S↓+2H2O反應中，SO2體現出氧化性，故B試管中盛放的是硫化氫水溶液或具有還原性的硫化鈉或硫氫化鈉溶液均可。答案為：硫化氫溶液(或硫化鈉、硫氫化鈉溶液均可) 。

(4)Br2水有強氧化性，能 將SO2氧化為H2SO4，本身被還原為HBr，溴水顏色褪去，可以證明SO2具有還原性，發生的反應為：SO2+Br2+2H2O =H2SO4+2HBr，故答案為：還原性 ；離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O=SO42-＋4H＋＋2Br－

(5)①漂白粉的成分為CaCl2、Ca（ClO）2，根據強酸制弱酸的原理，SO2可與Ca（ClO）2反應生成CaSO3沉淀和弱酸HClO。CaSO3具有還原性，HClO具有氧化性，CaSO3可被氧化為沉淀CaSO4，故假設二，沉淀可能為CaSO4。②沉淀的洗滌是化學實驗操作中的一個重點。洗滌的方法為：沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，待水流盡生重復2到3次以上操作。根據SO32-可與酸反應生成具有漂白性的SO2氣體，通過SO2能使品紅褪色的原理可以判斷是否含SO32-。用另一只干凈試管取少量沉淀樣品，加入過量0.5 mol·L－1HCl（不能加硫酸，否則又生成不溶的硫酸鈣，那可能是假設3），將導管的另一端插入盛有品紅該溶液的試管中，若出現固體完全溶解，出現氣泡，且品紅該溶液褪色的現象，即可證明沉淀為CaSO3，假設一成立。③Ca(ClO)2具有氧化性，將SO2氧化成SO42-,發生的反應為：Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O=CaSO4↓＋H2SO4＋2HCl

(6)SO2屬于污染大氣的氣體，不能排放在空氣中。SO2屬于酸性氧化物，故E中用NaOH溶液 吸收多余的SO2，防止污染環境，造成大氣污染。