Question

17．食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2760-2014）規(guī)定葡萄酒中SO₂最大使用量為0.25g/L．某興趣小組用圖1裝置（夾持裝置略）收集某葡萄酒中SO₂，并對SO₂性質(zhì)進(jìn)行探究．
Ⅰ．（1）儀器A的名稱是冷凝管；
（2）儀器B中加入300mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出，并與C中H₂O₂完全反應(yīng)，C中化學(xué)反應(yīng)方程式為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；

Ⅱ．小組同學(xué)為探究SO₂的漂白性和還原性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）漂白性
用如圖2所示裝置（氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到如下現(xiàn)象：ⅰ中紅色褪去、ⅱ中無變化．
①足量堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入ⅱ中干擾實(shí)驗(yàn)，吸收二氧化硫防污染；
②從實(shí)驗(yàn)中可知使品紅的水溶液褪色的微粒可能是H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2-；
③實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)如下：取等量相同濃度
的品紅水溶液于兩支試管中，再分別加入少量Na₂SO₃固體和NaHSO₃固體，兩支試管中的品紅都褪色，于是得出結(jié)論：使品紅褪色的微�？隙ㄊ荋SO${\;}_{3}^{-}$或SO${\;}_{3}^{2-}$．你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確不正確，理由是因?yàn)镾O₃^2-離子和HSO₃^-離子都會水解生成H₂SO₃；
（2）還原性將SO₂通入FeCl₃溶液中，使其充分反應(yīng)．
①SO₂與FeCl₃反應(yīng)的離子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，如何檢驗(yàn)該反應(yīng)所得含氧酸根離子？
②實(shí)驗(yàn)中觀察到溶液由黃色變?yōu)榧t棕色，靜置一段時間，變?yōu)闇\綠色．
已知：紅棕色為FeSO₃（墨綠色難溶物）與FeCl₃溶液形成的混合色；Fe³⁺可氧化SO${\;}_{3}^{2-}$；則②中紅棕色變?yōu)闇\綠色的原因是混合液中存在平衡FeSO₃（s）?Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq），F(xiàn)e³⁺會與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使平衡右移，墨綠色沉淀溶解，最終生成淺綠色FeSO₄溶液．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）裝置分析儀器A為冷凝管；
（2）儀器B中加入300mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出，并與C中H₂O₂完全反應(yīng)，酸性條件下二氧化硫被過氧化氫氧化生成硫酸；
Ⅱ．（1）①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證干燥的二氧化硫能否漂白品紅，應(yīng)避免空氣中水蒸氣加入，SO₂對環(huán)境有污染，需要尾氣處理；
②SO₂不能使品紅的乙醇溶液褪色，而其水溶液可以，使品紅褪色的微粒含有S元素；
③亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，且亞硫酸氫根離子能電離生成亞硫酸根離子，所以兩種溶液中都含有HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃；
（2）①鐵離子具有強(qiáng)氧化性，在溶液中可以將二氧化硫氧化為硫酸根；利用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn)硫酸根離子；
②混合液中存在平衡FeSO₃（s）?Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq），F(xiàn)e³⁺會與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使平衡右移，最終生成FeSO₄溶液．

解答 解：Ⅰ．（1）裝置分析儀器A為冷凝管，
故答案為：冷凝管；
（2）儀器B中加入300mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出，并與C中H₂O₂完全反應(yīng)，酸性條件下二氧化硫被過氧化氫氧化生成硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；
Ⅱ．（1）①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證干燥的二氧化硫能否漂白品紅，應(yīng)避免空氣中水蒸氣加入，SO₂對環(huán)境有污染，需要吸收處理，故堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入ⅱ中干擾實(shí)驗(yàn)，吸收二氧化硫防污染，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入ⅱ中干擾實(shí)驗(yàn)，吸收二氧化硫防污染；
②SO₂不能使口紅褪色，而其水溶液可以，因此使品紅褪色的微�？赡苁荋₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2-，
故答案為：H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2-；
③亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，且亞硫酸氫根離子能電離生成亞硫酸根離子，所以兩種溶液中都含有HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃，所以不能確定使品紅褪色的微�？隙ㄊ荋SO₃^-或SO₃^2-，
故答案為：不正確，因?yàn)镾O₃^2-離子和HSO₃^-離子都會水解生成H₂SO₃；
（2）①SO₂與FeCl₃反應(yīng)的離子方程式是：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，檢驗(yàn)SO₄^2-的方法是：取少量反應(yīng)混合液，加入鹽酸酸化后加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，混合液中即含有SO₄^2-，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；取少量反應(yīng)混合液，加入鹽酸酸化后加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，混合液中即含有SO₄^2-；
②混合液中存在平衡FeSO₃（s）?Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq），F(xiàn)e³⁺會與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使平衡右移，墨綠色沉淀溶解，最終生成淺綠色FeSO₄溶液，
故答案為：混合液中存在平衡FeSO₃（s）?Fe²⁺（aq）+SO₃^2-（aq），F(xiàn)e³⁺會與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使平衡右移，墨綠色沉淀溶解，最終生成淺綠色FeSO₄溶液；

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)考查學(xué)生對原理的理解分析，熟練掌握元素化合物知識以及對化學(xué)反應(yīng)原理的理解應(yīng)用，難度中等．