Question

17．亞硫酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中冇廣泛的應(yīng)用，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中對(duì)亞硫酸鹽的制備和性質(zhì)進(jìn)行探究．
（1）Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O是一種深紅色固體，不溶于水和乙醇，100℃時(shí)發(fā)生分解，其制備實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

①儀器X的名稱(chēng)是分液漏斗．常溫下用裝置A制取SO₂時(shí)，用較濃的硫酸而不用稀硫酸，其原因是SO₂易溶于水，用較濃的硫酸有利于SO₂的逸出．
②裝置C的作用是防止倒吸．
③裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-．
④從裝置B中獲得的固體需先用蒸餾水充分洗滌，再真空干燥，而不直接用烘干的方式得到產(chǎn)品，其原因是防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O發(fā)生分解和被氧化．
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有三種可能的情況：
I．NaHSO₃和NaClO恰好反應(yīng)；II．NaHSO₃過(guò)量；III．NaClO過(guò)量．甲同學(xué)欲通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定該反應(yīng)屬于哪一種情況，請(qǐng)完成表：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管 A中，滴加稀硫酸	若有氣泡產(chǎn)生，則①I(mǎi)I（填“I”“II”或“III”，下同）成立，若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，則②I或III成立
另取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管B中，滴加幾滴淀粉KI溶液，充分振蕩	③溶液變?yōu)樗{(lán)色，則III成立

（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案比較室溫下NaHSO₃濃液中HSO₃^-的電離平衡常數(shù)K_a與水解平衡常數(shù)K_b的相對(duì)大�。撼�溫下，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若PH＜7，則Ka＞Kb；若pH＞7，則Ka＜Kb．

Answer 1

分析 Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O是一種深紅色固體，不溶于水和乙醇，100℃時(shí)發(fā)生分解，利用裝置A亞硫酸氫鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體通過(guò)裝置B中10%的硫酸銅溶液，水浴加熱生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O，裝置C是防倒吸裝置，裝置D為吸收尾氣防止污染空氣，
（1）①X為分液漏斗，二氧化硫易溶于水，濃硫酸易于逸出；
②裝置C為安全瓶；
③裝置B中發(fā)生反應(yīng)是二氧化硫和硫酸銅溶液反應(yīng)生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O和硫酸；
④Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O100℃時(shí)發(fā)生分解；
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有I．NaHSO₃和NaClO恰好反應(yīng)：NaHSO₃+NaClO=NaHSO₄+NaCl；Ⅱ．NaClO不足：2NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O+NaCl；Ⅲ．NaClO過(guò)量：NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+NaCl+HClO；據(jù)此分析步驟中的結(jié)論和現(xiàn)象；
（3）電離顯酸性，水解顯堿性，則測(cè)定pH即可．

解答 解：（1）①儀器X的名稱(chēng)是分液漏斗，常溫下用裝置A制取SO₂時(shí)，用較濃的硫酸而不用稀硫酸，其原因是SO₂易溶于水，用較濃的硫酸有利于SO₂的逸出，
故答案為：分液漏斗；SO₂易溶于水，用較濃的硫酸有利于SO₂的逸出；
②裝置C的作用是安全瓶，防倒吸，
故答案為：防止倒吸；
③裝置B中發(fā)生反應(yīng)是二氧化硫和硫酸銅溶液反應(yīng)生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O和硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-，
故答案為：3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-；
④從裝置B中獲得的固體需先用蒸餾水充分洗滌，再真空干燥，而不直接用烘干的方式得到產(chǎn)品，其原因是防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O發(fā)生分解和被氧化，
故答案為：防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O發(fā)生分解和被氧化；
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有I．NaHSO₃和NaClO恰好反應(yīng)：NaHSO₃+NaClO=NaHSO₄+NaCl；Ⅱ．NaClO不足：2NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O+NaCl；Ⅲ．NaClO過(guò)量：NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+NaCl+HClO，
取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管 A中，滴加稀硫酸，若生成氣體生命含亞硫酸氫鈉，否則無(wú)亞硫酸氫鈉；
①取上述反應(yīng)后的混合溶液于試管 A中，滴加稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，則II：NaHSO₃過(guò)量，
②故若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，I．NaHSO₃和NaClO恰好反應(yīng)，III．NaClO過(guò)量正確，
③另取上述混合溶液于試管B中，滴加幾滴淀粉KI溶液，充分振蕩．HClO可氧化KI；2HClO+2KI=I₂+KCl+KClO+H₂O，溶液變?yōu)樗{(lán)色，則Ⅲ成立，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
	①Ⅰ；②Ⅰ或Ⅲ
	③溶液變?yōu)樗{(lán)色

（3）電離顯酸性，水解顯堿性，則測(cè)定pH即可，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為常溫下，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)定NaHS0₃溶液的pH，若pH＜7，則Ka＞Kb，若pH＞7，則Ka＜Kb，
故答案為：常溫下，用pH試紙（或pH計(jì)）測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若PH＜7，則Ka＞Kb；若pH＞7，則Ka＜Kb．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)裝置、原理、物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．