Question

【題目】亞硫酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中冇廣泛的應(yīng)用，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中對(duì)亞硫酸鹽的制備和性質(zhì)進(jìn)行探究。

(1)Cu2SO3·CuSO32H2O是一種深紅色固體，不溶于水和乙醇，100℃時(shí)發(fā)生分解，其制備實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①儀器X的名稱是________。常溫下用裝置A制取SO2時(shí)，用較濃的硫酸而不用稀硫酸，其原因是____________________。

②裝置C的作用是________________________。

③裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

④從裝置B中獲得的固體需先用蒸餾水充分洗滌，再真空干燥，而不直接用烘干的方式得到產(chǎn)品，其原因是_________________________。

(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有三種可能的情況：

I.NaHSO3和NaClO恰好反應(yīng)；II.NaHSO3過量；III.NaClO過量。甲同學(xué)欲通過下列實(shí)驗(yàn)確定該反應(yīng)屬于哪一種情況，請(qǐng)完成下表：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管 A中，滴加稀硫酸	若有氣泡產(chǎn)生，則_①__(填“I”“II”或“III”，下同)成立，若沒有氣泡產(chǎn)生，則_②___成立
另取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管B中，滴加幾滴淀粉KI溶液， 充分振蕩	③___，則III成立

(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案比較室溫下NaHSO3濃液中HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb的相對(duì)大�。�________________________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 SO2易溶于水，用較濃的硫酸有利于SO2的逸出 防止倒吸(或作安全瓶) 3Cu2++3SO2+6H2O==Cu2SO3CuSO32H2O↓+8H++SO42- 防止Cu2SO3CuSO32H2O 發(fā)生分解和被氧化 II I或III 溶液變?yōu)樗{(lán)色 常溫下，用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若PH<7，則Ka>Kb；若pH>7，則Ka<Kb

【解析】(1)①根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)可知儀器X的名稱是分液漏斗；二氧化硫易溶于水，用濃硫酸含水量少，且能吸水，有利于二氧化硫的溢出；

②裝置C為安全瓶，防倒吸；

③裝置B中硫酸銅與二氧化硫生成產(chǎn)物Cu2SO3CuSO32H2O的反應(yīng)，銅元素化合價(jià)有降低到+1價(jià)，則二氧化硫中硫元素升價(jià)到+6價(jià)，則該離子方程式為：3Cu2++3SO2+6H2O=Cu2SO3CuSO32H2O↓+8H++SO42-；

④由題可知，謝弗勒爾鹽受熱易分解，不能烘干是為了防止Cu2SO3CuSO32H2O 發(fā)生分解和被氧化；

(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有I．NaHSO3和NaClO恰好反應(yīng)：NaHSO3+NaClO=NaHSO4+NaCl；Ⅱ．NaClO不足：2NaHSO3+NaClO=Na2SO4+SO2↑+H2O+NaCl；Ⅲ．NaClO過量：NaHSO3+NaClO=Na2SO4+NaCl+HClO；

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
①	繼續(xù)向試管A中滴加溴水，充分振蕩．	若溶液褪色，結(jié)合步驟①，則Ⅱ成立；若溶液不褪色，結(jié)合步驟①，則Ⅰ成立
②	另取上述混合溶液于試管B中，滴加幾滴淀粉KI溶液，充分振蕩．	溶液變?yōu)樗{(lán)色，則Ⅲ成立．

(3)電離顯酸性，水解顯堿性，則測(cè)定pH即可，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為常溫下，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)定NaHS03溶液的pH，若pH＜7，則Ka＞Kb，若pH＞7，則Ka＜Kb。