Question

（13分）．Ⅰ、研究性學習小組進行SO₂的制備及性質探究實驗，裝置如下圖（a為活塞，加熱及固定裝置已略去）

①連接儀器、              、加藥品后，打開a，然后滴入濃硫酸，加熱。
②銅與濃硫酸反應的化學方程式是：
                                                           。
③從品紅溶液中觀察到的現象說明SO₂具有                 性。  
④高錳酸鉀溶液中的實驗現象是                          。
Ⅱ、上述實驗中NaOH溶液用于吸收剩余的SO₂生成Na₂SO₃，Na₂SO₃是抗氧劑。向燒堿和Na₂SO₃混合溶液中加入少許溴水，振蕩后溶液變為無色。
（1）寫出在堿性中Br₂氧化Na₂SO₃的離子方程式        
（2）反應后的溶液含有SO₃^2－、SO₄^2－、Br^－、OH^－等陰離子，請填寫鑒定其中SO₄^2－和Br^－的實驗報告（步驟可增減）。
限選試劑：2 mol·L^－1 HCl；1 mol·L^－1 H₂SO₄；l mol·L^－1 BaCl₂；l mol·L^－1 Ba(NO₃)₂；
0.1 mol·L^－1 AgNO₃；CCl₄；新制飽和氯水。

編號	實驗操作	預期現象和結論
步驟①		有白色沉淀生成，證明待測液中含SO42－。
步驟②
步驟③
……

Answer 1

（共13分）Ⅰ、①檢驗裝置氣密性（1分）
② Cu + 2H₂SO₄(濃)  ^△ CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O（2分）
③漂白性（1分）
④溶液由紫紅色變為無色（1分）
Ⅱ、（1）  SO₃^2－ + Br₂ + 2 OH^－  =  H₂O  + SO₄^2－ + 2Br^－   （2分）
（6分）

編號	實驗操作	預期現象和結論
步驟①	取少量待測液加入試管中，加入過量的2 mol·L－1鹽酸，再滴加適量l mol·L－1BaCl2溶液。（2分）
步驟②	方法1：取出步驟①中適量上層清液于試管中，加入適量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測液中含Br－。（2分） （下層液體呈橙紅色，證明待測液中含Br-。）
	方法2：另取少量待測液加入試管中，加入足量的2 mol·L－1鹽酸直到不產生氣泡為止，再加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測液中含Br－。（2分） （下層液體呈橙紅色，證明待測液中含Br－。）

考查SO₂氣體的制取及性質、離子的檢驗
Ⅰ、①裝置連接好后，必須檢驗裝置的氣密性
②Cu + 2H₂SO₄(濃) CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O
③SO₂可與某些有色物質形成不穩定的無色物質，使其褪色，表現為漂白性
④SO₂還原性較強，可還原高錳酸鉀溶液，使其由紫色轉變為無色
Ⅱ、（1）堿性情況下，Br₂氧化Na₂SO₃為Na₂SO₄，而Br₂被還原為Br^－，故反應的離子為：SO₃^2－ + Br₂ + OH^－  =  H₂O  + SO₄^2－ + Br^－，再根據化合價的升降守恒可得：SO₃^2－ + Br₂ + OH^－  =  H₂O  + SO₄^2－ + 2Br^－，最后結合電荷守恒及原子守恒可配平為：SO₃^2－ + Br₂ + 2 OH^－  =  H₂O  + SO₄^2－ + 2Br^－
（2）為了防止其它離子的干擾，SO₄^2－的檢驗必須為：取少量待測液，加入過量的鹽酸，再滴加適量BaCl₂溶液，如若有白色沉淀生成，則證明SO₄^2－的存在
而Br^－的檢驗，一般是通過采用加入氧化劑，將其氧化為溴單質，根據溴水的顏色可溴在有機溶劑中的顏色來判定，但為防止同樣有強還原性的SO₃^2－離子的干擾，首先也需要加酸將其除去，故
方法1：取出步驟①中適量上層清液于試管中，加入適量氯水，觀察溶液的顏色。（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）
方法2：另取少量待測液加入試管中，加入足量的鹽酸直到不產生氣泡為止，再加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）