Question

14．某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)“硫的化合物的某些性質(zhì)”中，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)一】探究SO₂的性質(zhì)，
按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱(chēng)是蒸餾燒瓶，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色、無(wú)色溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁，這些現(xiàn)象分別說(shuō)明SO₂具有的性質(zhì)是還原性和氧化性；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）裝置D的目的是探究SO₂與品紅作用的可逆性，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃D處酒精燈加熱，溶液恢復(fù)紅色；
（4）該裝置有一明顯缺陷，請(qǐng)指明缺少尾氣吸收裝置，并在框圖2內(nèi)畫(huà)出補(bǔ)充裝置（注明藥品）．
【實(shí)驗(yàn)二】驗(yàn)證足量鋅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體成分是二氧化硫和氫氣．按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去）．試回答：
（5）A中加入的試劑可能是品紅溶液，作用是檢驗(yàn)SO₂；
B中加入的試劑可能是濃硫酸，作用是吸收水蒸氣；
E中加入的試劑可能是堿石灰，作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中．
（6）可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：C中：黑色CuO變成紅色的Cu，D中：白色粉末變成藍(lán)色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)常用儀器及儀器的名稱(chēng)來(lái)分析；制備二氧化硫的方法是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成；
（2）利用二氧化硫與高錳酸鉀溶液，二氧化硫與硫化鈉的氧化還原反應(yīng)來(lái)分析反應(yīng)現(xiàn)象和性質(zhì)，依據(jù)離子性質(zhì)和電荷守恒，原子守恒配平書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（3）根據(jù)二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復(fù)紅色來(lái)解答；
（4）二氧化硫有毒，沒(méi)有使用尾氣吸收裝置；可以使用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫；
（5）二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗(yàn)；濃硫酸具有吸水性；堿石灰可吸收水和二氧化碳；
（6）氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，水和無(wú)水硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的五水合硫酸銅．

解答 解：（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱(chēng)是蒸餾燒瓶，利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
故答案為：蒸餾燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）高錳酸鉀溶液為紫紅色，具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則觀(guān)察到紅色逐漸變淺直至完全褪去，二氧化硫進(jìn)入硫化鈉溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2S^2-+SO₂+2H₂O=3S↓+4OH^-，則觀(guān)察到出現(xiàn)黃色渾濁，B中S元素的化合價(jià)升高，表現(xiàn)還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價(jià)降低，表現(xiàn)氧化性，高錳酸鉀溶液和二氧化硫氣體發(fā)生的離子反應(yīng)為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色；無(wú)色溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁；還原性；氧化性；2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）因二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復(fù)紅色，則操作為待品紅溶液完全褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點(diǎn)燃酒精燈加熱，觀(guān)察到的現(xiàn)象為無(wú)色溶液恢復(fù)為紅色，
故答案為：品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃D處酒精燈加熱，溶液恢復(fù)紅色；
（4）二氧化硫是一種有毒氣體，多余的二氧化硫不能直接排放到空氣中，圖示中缺少尾氣吸收裝置；二氧化硫能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫，裝置如圖：，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；；
（5）A裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品紅，所以通過(guò)品紅溶液褪色檢驗(yàn)SO₂的存在，現(xiàn)象是品紅褪色；為了檢驗(yàn)氫氣的存在，需用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)氫氣被氧化的產(chǎn)物水，所以事先需除掉水，利用濃硫酸吸收水蒸氣；堿石灰的主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉，能吸收水和二氧化碳，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中，E中加入的試劑可能是堿石灰，
故答案為：品紅溶液；檢驗(yàn)SO₂；濃硫酸；吸收水蒸氣； 堿石灰；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中；
（6）為了檢驗(yàn)氫氣的存在，氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O黑色CuO變成紅色的Cu，需用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)氫氣被氧化的產(chǎn)物水，水和無(wú)水硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的五水合硫酸銅，所以可以證明氣體X中含有H₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中黑色CuO變成紅色的Cu；D中白色粉末變成藍(lán)色，
故答案為：黑色CuO變成紅色的Cu；白色粉末變成藍(lán)色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了濃硫酸的性質(zhì)，題目難度中等，試題涉及銅與濃硫酸、鋅與濃硫酸的反應(yīng)，題量較大、知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，明確常見(jiàn)氣體的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法為解答關(guān)鍵．