Question

17．SO₂是無(wú)色有窒息性臭味的有毒氣體，是一種主要的氣態(tài)污染物．某化學(xué)興趣小組制備并對(duì)SO₂的化學(xué)性質(zhì)和用途進(jìn)行探究．

（1）【SO₂的制備】：用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO₂的裝置如圖1（夾持儀器省略）．圖中的裝置錯(cuò)誤的是C（填字母）；D的作用是吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣．
（2）【探究SO₂的性質(zhì)】：根據(jù)SO₂中S元素的化合價(jià)，預(yù)測(cè)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SO₂的性質(zhì)．實(shí)驗(yàn)可選用的實(shí)驗(yàn)藥品有濃硫酸、Na₂SO₃固體、Na₂S溶液、FeCl₃溶液、品紅溶液等．探究過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置如圖2．（夾持儀器省略）
①請(qǐng)完成下列表格．

藥品		作用
A	FeCl3溶液	驗(yàn)證SO2的還原性
B	Na2S溶液	驗(yàn)證二氧化硫的氧化性
C	品紅溶液	驗(yàn)證二氧化硫的漂白性

②A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-．
③在上述裝置中通入過(guò)量的SO₂，為了驗(yàn)證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取A中溶液分成兩份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案一：往第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫紅色褪去；
方案二：往第二份試液中加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
上述方案不合理的是方案一，原因是過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色．
（3）【SO₂的用途】：二氧化硫通常作為保護(hù)劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風(fēng)味和增酸的作用，但吸入過(guò)量二氧化硫?qū)θ梭w有害．我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1．圖3為該小組對(duì)葡萄酒中的SO₂進(jìn)行收集與測(cè)量的裝置．
①冷凝管中水的進(jìn)口為：a（填“a”或“b”）
②A中加入200.00ml葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與B中H₂O₂完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
③除去B中過(guò)量的H₂O₂，然后用0.0600mol•L^-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液20.00ml，該葡萄酒中SO₂含量為：0.192g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時(shí)應(yīng)長(zhǎng)時(shí)短出，二氧化硫會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣吸收；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖及提供的試劑可知，實(shí)驗(yàn)中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，驗(yàn)證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應(yīng)，再用二氧化硫與硫化鈉反應(yīng)驗(yàn)證二氧化硫的氧化性，最后在有水浴的裝置中驗(yàn)證二氧化硫的漂白性；
②A中發(fā)生反應(yīng)為二氧化硫與氯化鐵反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子；
③過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，據(jù)此判斷；
（3）①為了充分冷卻氣體，應(yīng)該下口進(jìn)水；
②二氧化硫具有還原性，能夠與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成硫酸，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
③根據(jù)關(guān)系式2NaOH～H₂SO₄～SO₂及氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算出二氧化硫的質(zhì)量，再計(jì)算出該葡萄酒中的二氧化硫含量．

解答 解：（1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時(shí)應(yīng)長(zhǎng)時(shí)短出，所以C處有錯(cuò)，二氧化硫會(huì)污染空氣，所以D的作用是進(jìn)行尾氣吸收，
故答案為：C；吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖及提供的試劑可知，實(shí)驗(yàn)中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，驗(yàn)證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應(yīng)，再用二氧化硫與硫化鈉反應(yīng)驗(yàn)證二氧化硫的氧化性，最后在有水浴的裝置中驗(yàn)證二氧化硫的漂白性，
故答案為：

藥品		作用
A	FeCl3溶液
B	Na2S溶液	驗(yàn)證二氧化硫的氧化性
C		驗(yàn)證二氧化硫的漂白性

；
②A中發(fā)生反應(yīng)為二氧化硫與氯化鐵反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
③過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案一不合理，
故答案為：方案一；過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色；
（3）①根據(jù)儀器A的構(gòu)造可知，儀器A為冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以應(yīng)該進(jìn)水口為a，
故答案為：a；
②雙氧水具有氧化性，能夠?qū)⒍�氧化硫氧化成硫酸，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；
③根據(jù)2NaOH～H₂SO₄～SO₂可知SO₂的質(zhì)量為：$\frac{1}{2}$×（0.0600mol/L×0.020L）×64g/mol=0.0384g，該葡萄酒中的二氧化硫含量為：$\frac{0.0384g}{0.2L}$=0.192g/L，
故答案為：0.192．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)的組成、測(cè)量物質(zhì)的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質(zhì)、中和滴定的計(jì)算，要求學(xué)生掌握探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，明確二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及中和滴定的操作方法及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．