Question

某同學(xué)用如圖所示裝置探究SO₂的性質(zhì)及其有關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體和一定濃度的硫酸反應(yīng)制備SO₂氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）分別將SO₂氣體通入下列C溶液中，請(qǐng)回答下列問題：
①少量SO₂通入紫色石蕊試液，現(xiàn)象是

 

，繼續(xù)通入過量SO₂氣體，現(xiàn)象是

 

．
②SO₂通入紫紅色KMnO₄溶液，現(xiàn)象是

 

，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．
③SO₂慢慢地通入澄清石灰水中，現(xiàn)象是

 

．
④若C取雙氧水，則通入SO₂后，請(qǐng)大膽判斷所得溶液是

 

（填溶質(zhì)的化學(xué)式），若該同學(xué)制備的SO₂氣體中混有CO₂氣體，產(chǎn)生雜質(zhì)的原因可能是亞硫酸鈉固體中混有

 

．要證明氣體中既有SO₂又有CO₂，應(yīng)該選用的試劑依次為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，強(qiáng)酸制取弱酸；
（2）①二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，紫色石蕊試液遇酸變紅色；二氧化硫有漂白性，但不能使石蕊褪色；
②二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，所以二氧化硫和高錳酸鉀能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使高錳酸鉀褪色；
③二氧化硫和二氧化碳有相似性，都能使澄清的石灰水變渾濁，繼續(xù)通入二氧化硫，二氧化硫和亞硫酸鈣反應(yīng)生成可溶性的亞硫酸氫鈣；
④二氧化硫有還原性，雙氧水有強(qiáng)氧化性，所以二氧化硫和雙氧水能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸；碳酸鹽和碳酸氫鹽能與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳；二氧化硫和二氧化碳有相似性，都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫和二氧化碳在澄清石灰水中都變渾濁，所以需要先檢驗(yàn)二氧化硫氣體，除凈二氧化硫后再檢驗(yàn)二氧化碳的存在，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程．

解答： 解：（1）亞硫酸鈉和硫酸反應(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═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能電離出自由移動(dòng)的氫離子，所以溶液顯酸性，紫色石蕊試液遇酸變紅色，所以溶液會(huì)變紅；二氧化硫有漂白性，但不能使石蕊褪色，所以繼續(xù)通入過量SO₂氣體，現(xiàn)象是不褪色或不明顯，
故答案為：變紅；不褪色或不明顯；
②二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，所以二氧化硫和高錳酸鉀能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使高錳酸鉀溶液顏色逐漸變淺或紫色消失，離子反應(yīng)方程式為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：顏色逐漸變淡或紫色消失；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
③二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶于水的亞硫酸鈣和水，亞硫酸鈣和二氧化硫、水能反應(yīng)生成可溶性的亞硫酸氫鈣，離子反應(yīng)方程式為：Ca²⁺+2OH^-+SO₂=CaSO₃ ↓+H₂O；CaSO₃+SO₂+H₂0=Ca²⁺+2HSO₃^-，
故答案為：先變渾濁，后又變澄清；
④二氧化硫有還原性，雙氧水有強(qiáng)氧化性，所以二氧化硫和雙氧水能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸；碳酸鹽和碳酸氫鹽能與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，若該同學(xué)制備的SO₂氣體中混有CO₂氣體，產(chǎn)生雜質(zhì)的原因可能是亞硫酸鈉固體中混有碳酸鹽或碳酸氫鹽；
制備的SO₂氣體中混有CO₂氣體，要證明氣體中既有SO₂又有CO₂，先把混合氣體通過品紅試液，褪色證明含有二氧化硫，再通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過品紅試液不褪色證明二氧化硫除凈，最后通過澄清石灰水變渾濁證明含有二氧化碳；
故答案為：H₂SO₄；碳酸鹽或碳酸氫鹽；品紅、KMnO₄溶液、品紅、澄清石灰水．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫的性質(zhì)，難度不大，注意二氧化硫有漂白性，但二氧化硫不能漂白石蕊試液．