Question

硫及其化合物有廣泛的應(yīng)用，對(duì)SO₂性質(zhì)的研究是高中化學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

I．對(duì)比研究是一種重要的研究方法。若將硫的單質(zhì)及部分化合物按如下表所示分成3 組，則第2組中物質(zhì)M的化學(xué)式是                                         。

第1組	第2組	第3組
S (單質(zhì))	SO2、H2SO3、M、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4

 

Ⅱ．某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究SO₂氣體還原Fe³⁺、Br₂的反應(yīng)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)方案可以用于在實(shí)驗(yàn)室制取所需SO₂的是                         。

A．Na₂SO₃溶液與HNO₃                     B．Na₂SO₃固體濃硫酸

C．固體硫在純氧中燃燒                     D．銅與熱的濃硫酸

（2）裝置C的作用是除去多余的SO₂，防止污染空氣。已知在用氫氧化鈉溶液吸收SO₂的 過(guò)程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，常溫下，溶液pH隨n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—)變化關(guān)系如下表

n(SO32—)：n(HSO3—)	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

 

當(dāng)吸收液中n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—) =10：1時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是                      。

A．c(Na⁺)+ c(H⁺)= 2c(SO₃^2—)+ c(HSO₃^—)+ c(OH^—)

B．c(Na⁺)＞c(HSO₃^—)＞c(SO₃^2—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

C．c(Na⁺)＞c(SO₃^2—)＞c(HSO₃^—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

（3）在上述裝置中通入過(guò)量的SO₂，為了驗(yàn)證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�A中反應(yīng)后的溶液分成三份，并設(shè)計(jì)了如下探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你評(píng)價(jià)并參與他們的探究過(guò)程（限選試劑：KMnO₄溶液、KSCN溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝 酸、Ba(NO₃)₂溶液、新制的氯水）

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案①	往第一份試液中加入KMnO4溶液溶液	紫紅色褪去	SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+
方案②	往第二份試液中加入		SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+
方案③	往第二份試液中加入		SO2與Fe3+反應(yīng)生成了SO42—

 

上述方案①得出的結(jié)論是否合理                     ，原因                                 。

如果他們?cè)O(shè)計(jì)的方案②與方案③均合理并且得到相應(yīng)結(jié)論，請(qǐng)你將上面表格補(bǔ)充完整。

（4）裝置B中能表明Br^—的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是                            。

 

Answer 1

【答案】

（15分）

Ⅰ.Na₂SO₃ （2分）

Ⅱ. (1)BD（2分）     (2) AC   （2分）

(3)否  （1分） SO₂、Fe²⁺都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色（2分）

方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，觀察現(xiàn)象，再加入新制的氯水，（1分）先不變紅，后溶液變紅。（1分）

方案③：往第三份試液加入稀鹽酸酸化，再加入BaCl₂溶液（1分） 產(chǎn)生白色沉淀。（1分）

(4)B 中橙色（或黃色）褪去（2分）

【解析】

試題分析：

Ⅰ.第2組中硫元素都為+4價(jià)。

Ⅱ.（1）A、HNO₃有揮發(fā)性，錯(cuò)誤； B、可行；C、該方法不適合實(shí)驗(yàn)室使用，錯(cuò)誤；D、可行

（2）A、符合電荷守恒，正確；B、C比較，當(dāng)比值為10:1是，溶液呈堿性，說(shuō)明SO₃^2-濃度比 HSO₃^-大。

（3）SO₂如果和Fe³⁺發(fā)生氧化還原產(chǎn)物為SO₄^2-和Fe²⁺，因此需要檢驗(yàn)這兩個(gè)離子。

方案①不合理，SO₂也能讓高錳酸鉀褪色。

（4）B 中橙色（或黃色）褪去，說(shuō)明還原性小于SO₂

考點(diǎn)：本題考查了實(shí)驗(yàn)的基本操作，溶液中三個(gè)守恒關(guān)系，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理清楚。