Question

2．某興趣小組利用下列實驗裝置探究SO₂的性質．

根據要求回答下列問題：
（1）裝置A中反應的化學方程式為H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）利用裝置C可以證明SO₂具有漂白性，C中盛放的溶液是品紅溶液；若要證明其漂白作用是可逆的，還需要的操作是取少量褪色后的溶液于試管中加熱．
（3）通過觀察D中現(xiàn)象，即可證明SO₂具有氧化性，D中盛放的溶液可以是d．
a．NaCl溶液b．酸性KMnO₄c．FeCl₃d．Na₂S溶液
（4）研究小組發(fā)現(xiàn)B中有白色沉淀生成，若往B中加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解．沉淀物的化學式是BaSO₄．
（5）為進一步驗證B中產生沉淀的原因，研究小組進行如下兩次實驗：
實驗i：另取BaCl₂溶液，加熱煮沸，冷卻后加入少量苯（起液封作用），然后再按照上述裝置進行實驗，結果發(fā)現(xiàn)B中沉淀量減少，但仍有輕微渾濁．
實驗ii：用如圖2的F裝置代替上述實驗中的A裝置（其他裝置不變），連接后往裝置F中通入氣體X一段時間，再加入70%H₂SO₄溶液，結果B中沒有出現(xiàn)渾濁．
①“實驗i”中煮沸BaCl₂溶液的目的是除去BaCl₂溶液中的O₂；
②氣體X可以是ac（填序號）．
a．CO₂b．C1₂c．N₂d．NO₂
③B中形成沉淀的原因是（用化學方程式表示）：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl₂=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl．

Answer 1

分析 該探究實驗為：亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，二氧化硫與品紅作用，體現(xiàn)二氧化硫的漂白性，二氧化硫與-2價的硫作用體現(xiàn)氧化性，二氧化硫有毒需進行尾氣處理，用氫氧化鈉吸收．圖中裝置B出現(xiàn)白色沉淀，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，
裝置E進行探究，可排除氧氣的干擾．
（1）裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水；
（2）SO₂可以使品紅溶液褪色，體現(xiàn)了SO₂具有漂白性，SO₂的漂白是暫時性的漂白，證明其漂白作用是可逆的可以把褪色的品紅溶液加熱恢復紅色證明是可逆過程；
（3）NaCl溶液與二氧化硫不作用，酸性KMnO₄能氧化二氧化硫，F(xiàn)eCl₃能氧化二氧化硫，二氧化硫與硫化鈉反應生成硫單質，證明二氧化硫具有氧化性；
（4）B中有白色沉淀生成，加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解，該沉淀為硫酸鋇；
（5）①煮沸BaCl₂溶液排除溶液中的氧氣；
②連接后往裝置F中通入氣體X一段時間，排除裝置中的氧氣，通入的氣體不能氧化二氧化硫，干擾驗證實驗；
③B中形成沉淀是二氧化硫被氧氣氧化．

解答 解：該探究實驗為：亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，二氧化硫與品紅作用，體現(xiàn)二氧化硫的漂白性，二氧化硫與-2價的硫作用體現(xiàn)氧化性，二氧化硫有毒需進行尾氣處理，用氫氧化鈉吸收．圖中裝置B出現(xiàn)白色沉淀，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，
裝置E進行探究，可排除氧氣的干擾．
（1）裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）SO₂通入品紅溶液中，紅色褪去，二氧化硫與品紅化合生成無色物質，體現(xiàn)二氧化硫的漂白性，SO₂的漂白是暫時性的漂白，生成的物質不穩(wěn)定，受熱易分解，重新變?yōu)榧t色，所以要證明其漂白作用是可逆的，還需要的操作是取少量褪色后的溶液于試管中加熱，
故答案為：品紅溶液；取少量褪色后的溶液于試管中加熱；
（3）二氧化硫表現(xiàn)氧化性需硫元素的化合價降低，Na₂S與二氧化硫作用，二氧化硫中硫元素的化合價從+4價變?yōu)?價，反應的化學方程式為：4H⁺+SO₂+2S^2-=3S↓+2H₂O，表現(xiàn)了氧化性，NaCl溶液與二氧化硫不作用，酸性KMnO₄能氧化二氧化硫，F(xiàn)eCl₃能氧化二氧化硫，故選d，
故答案為：d；
（4）B中有白色沉淀生成，加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解，該沉淀為溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，
故答案為：BaSO₄；
（5）①圖中裝置B出現(xiàn)白色沉淀，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，
所以需排除氧氣的干擾，“實驗i”中煮沸BaCl₂溶液的目的是除去BaCl₂溶液中的O₂，
故答案為：除去BaCl₂溶液中的O₂；
②O₃和NO₂，具有氧化性，能氧化二氧化硫，所以不可以通入氣體這兩種氣體驅趕裝置中的氧氣，二氧化碳和氮氣不與氧氣反應，可以用來驅趕裝置中的氧氣
故答案為：ac；
③B中形成沉淀是二氧化硫被氧氣氧化，可能發(fā)生的反應為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl₂=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
故答案為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl₂=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl．

點評 本題考查了二氧化硫的制備及性質檢驗，題目難度中等，注意掌握二氧化硫的性質檢驗方法，明確物質性質進行實驗方案的設計時解答關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的化學實驗能力．