Question

4．下面是某課外興趣小組對二氧化硫的性質實驗探究．
實驗裝置

實驗步驟
①按照圖示裝置連接好實驗儀器，檢查裝置氣密性．②分別在裝置I、II、III、IV中分別加入少許亞硫酸鈉固體、2mL稀NaOH溶液（溶液中滴有酚酞試劑）、2mL酸性KMnO4溶液、2mL Na2S稀溶液；燒杯中加入約30mL濃NaOH溶液；最后向裝置A中加入30mL硫酸．③打開止水夾，再慢慢地打開分液漏斗活塞，使其中的硫酸緩緩地滴下，注意觀察裝置II、III、IV內溶液中的現(xiàn)象．
通過上述實驗，回答下列試題：
（1）儀器A的名稱是分液漏斗．
（2）裝置II中的現(xiàn)象為紅色變淺直至消失，原因是酸性氧化物二氧化硫和氫氧化鈉反應導致溶液PH值減小，從而使酚酞變?yōu)闊o色．
（3）裝置III中發(fā)生反應的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，若將裝置III中的酸性KMnO₄溶液換為氯水，則裝置III中的現(xiàn)象是氯水的淺黃綠色褪去．
（4）裝置IV中的Na₂S用量不同發(fā)生的化學反應方程式不同．寫出Na2S足量時的化學方程式2Na₂S+SO₂+2H₂O═4NaOH+3S↓．
（5）燒杯中的濃NaOH溶液的作用是吸收酸性有毒氣體，防止造成污染和毒害．
（6）在BaCl₂溶液中通人SO₂氣體，溶液仍澄清；若將BaCl₂溶液分盛兩支試管．一支加硝酸，另一支加燒堿溶液，然后再通人SO₂氣體，結果兩支試管都有白色沉淀．由此得出下列結論合理的是cd．
a．氯化鋇有兩性                  b．兩支試管的沉淀均是亞硫酸鋇
c．SO₂有還原性和酸酐的性質      d．升高pH使SO₂水溶液中SO₃^2-濃度增大．

Answer 1

分析 裝置I：制備二氧化硫，反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，裝置II：酸性氧化物二氧化硫和氫氧化鈉反應導致溶液PH值減小，從而使酚酞變?yōu)闊o色，裝置III：酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，裝置IV：硫化鈉（Na₂S）溶液和SO₂反應，燒杯中的濃NaOH溶液可吸收二氧化硫，防止污染空氣．
（1）根據(jù)儀器的特征以及常見儀器的名稱解答；
（2）酸性氧化物二氧化硫和氫氧化鈉反應導致溶液PH值減小，從而使酚酞變?yōu)闊o色；
（3）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，紅色變淺直至消失；若將裝置III中的酸性KMnO₄溶液換為氯水，氯水和二氧化硫反應生成硫酸和鹽酸；
（4）硫化鈉和二氧化硫反應生成硫和氫氧化鈉；
（5）二氧化硫為大氣污染物，需進行尾氣處理，氫氧化鈉能吸收二氧化硫；
（6）第一支試管中發(fā)生的反應為2HNO₃+2H₂O+3SO₂=2NO↑+3H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，第二支試管中：二氧化硫為酸性氧化物，能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，亞硫酸鈉能夠與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）儀器A具有球形、長頸、具有玻璃活塞的漏斗，為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）裝置II：酸性氧化物二氧化硫和氫氧化鈉反應導致溶液PH值減小，從而使酚酞變?yōu)闊o色，所以裝置II中的現(xiàn)象為紅色變淺直至消失，
故答案為：紅色變淺直至消失；酸性氧化物二氧化硫和氫氧化鈉反應導致溶液PH值減小，從而使酚酞變?yōu)闊o色；
（3）裝置III：酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，同時自身被還原生成錳離子，由化合價升降總數(shù)相等，可知反應為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，若將裝置III中的酸性KMnO₄溶液換為氯水，二氧化硫通入氯水中反應生成硫酸和鹽酸，反應的離子方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，則裝置III中的現(xiàn)象是氯水的淺黃綠色褪去，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；氯水的淺黃綠色褪去；
（4）硫化鈉中-2價的硫具有還原性，二氧化硫中+4價的硫具有氧化性，兩者反應生成硫和氫氧化鈉，反應方程式為：2Na₂S+SO₂+2H₂O═4NaOH+3S↓，
故答案為：2Na₂S+SO₂+2H₂O═4NaOH+3S↓；
（5）氫氧化鈉能吸收二氧化硫，所以燒杯中的濃NaOH溶液的作用是：吸收酸性有毒氣體，防止造成污染和毒害，
故答案為：吸收酸性有毒氣體，防止造成污染和毒害；
（6）在BaCl₂溶液中通入SO₂氣體不反應，將上述通入SO₂氣體的BaCl₂溶液分盛兩支試管，一支加硝酸，另一支加燒堿溶液，加硝酸的試管中硝酸會氧化二氧化硫為硫酸，故能生成白色沉淀，加燒堿溶液，二氧化硫會與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鹽，與氯化鋇會生成亞硫酸鋇白色沉淀；
a、氯化鋇是強酸強堿鹽，不是兩性，故a錯誤；
b、加硝酸的試管生成的是硫酸鋇，加燒堿的試管生成的是亞硫酸鋇，故b錯誤；
c、二氧化硫被硝酸氧化說明具有還原性易被氧化，與堿反應說明溶于水生成亞硫酸呈酸性，具有酸酐的性質，故c正確；
d、增強堿性會使二氧化硫轉化為亞硫酸鹽，使亞硫酸根離子濃度增大，故d正確；
故答案為：cd．

點評 本題考查二氧化硫的化學性質探究，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，試題培養(yǎng)了學生的化學實驗能力，題目難度中等．