Question

某化學(xué)探究小組欲對SO2的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行如下探究,請你幫助他完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

物質(zhì)	類別	化學(xué)性 質(zhì)預(yù)測	實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)質(zhì)(用離子 方程式表示)
二氧 化硫	酸性 氧化物	與水 反應(yīng)	將盛滿SO2氣體的試管倒立在水中,并測定試管中溶液的pH	①	SO2+H2O H2SO3
與堿 反應(yīng)	②	出現(xiàn)白 色沉淀	③

 

(2)該探究小組還根據(jù)SO2中S元素的化合價(jià),預(yù)測并通過實(shí)驗(yàn)探究SO2的其他性質(zhì)。探究過程中選用的實(shí)驗(yàn)藥品有:濃硫酸、亞硫酸鈉固體、Na2S溶液、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液等。探究過程的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示,請回答下列問題。

①請你完成下列表格。

裝置	藥品	作用
A		驗(yàn)證二氧化硫的還原性
B
C	品紅溶液

 

②A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

③實(shí)驗(yàn)時(shí)C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

④D裝置的作用是 。E是尾氣處理裝置,有人認(rèn)為E裝置中可以加入足量的Ba(NO3)2溶液,你認(rèn)為是否合理,請結(jié)合離子方程式加以說明: 。

 

Answer 1

(1)①試管中液面上升,溶液pH＜7

②將二氧化硫氣體通入足量澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中

③SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O(或SO2+Ba2++2OH-=BaSO3↓+H2O)

(2)①

裝置	藥品	作用
A	酸性高錳酸鉀溶液
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

 

②5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

③品紅溶液褪色

④防倒吸 不合理,因?yàn)榘l(fā)生的反應(yīng)為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,生成的NO仍然對環(huán)境有污染

【解析】(1)二氧化硫在水中的溶解度較大,將盛滿SO2氣體的試管倒立在水中,由于二氧化硫的溶解造成試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致液面上升。同時(shí),二氧化硫的水溶液即亞硫酸呈酸性,所以溶液的pH＜7。驗(yàn)證二氧化硫與堿反應(yīng)時(shí),由于題目要求“出現(xiàn)白色沉淀”,因此不能用NaOH、KOH等堿溶液,必須用Ba(OH)2或Ca(OH)2等堿溶液。(2)根據(jù)所提供的藥品,驗(yàn)證二氧化硫的還原性,可選擇具有強(qiáng)氧化性的酸性高錳酸鉀溶液。品紅溶液顯然是驗(yàn)證二氧化硫的漂白性,現(xiàn)象是品紅溶液褪色。具有還原性的Na2S判斷SO2具有氧化性。二氧化硫的水溶液呈酸性,在酸性環(huán)境中2NO3-可將溶液中+4價(jià)的S氧化為SO42-并生成BaSO4沉淀,同時(shí)2NO3-被還原為NO,帶來新的污染。