17.亞硫酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中冇廣泛的應用,某同學在實驗中對亞硫酸鹽的制備和性質(zhì)進行探究.
(1)Cu2SO3•CuSO3•2H2O是一種深紅色固體,不溶于水和乙醇,100℃時發(fā)生分解,其制備實驗裝置如圖所示.

①儀器X的名稱是分液漏斗.常溫下用裝置A制取SO2時,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)生反應的離子方程式為3Cu2++3SO2+6H2O═Cu2SO3•CuSO3•2H2O↓+8H++SO42-
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,反應有三種可能的情況:
I.NaHSO3和NaClO恰好反應;II.NaHSO3過量;III.NaClO過量.甲同學欲通過下列實驗確定該反應屬于哪一種情況,請完成表:
實驗操作預期現(xiàn)象及結(jié)論
取上述反應后的混合溶液于試管 A中,滴加稀硫酸若有氣泡產(chǎn)生,則①II(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若沒有氣泡產(chǎn)生,則②I或III成立
另取上述反應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{色,則III成立
(3)請設計簡單實驗方案比較室溫下NaHSO3濃液中HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb的相對大。撼叵,用pH試紙(或pH計)測定NaHSO3溶液的pH,若PH<7,則Ka>Kb;若pH>7,則Ka<Kb.

分析 Cu2SO3•CuSO3•2H2O是一種深紅色固體,不溶于水和乙醇,100℃時發(fā)生分解,利用裝置A亞硫酸氫鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體通過裝置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)生反應是二氧化硫和硫酸銅溶液反應生成Cu2SO3•CuSO3•2H2O和硫酸;
④Cu2SO3•CuSO3•2H2O100℃時發(fā)生分解;
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時,反應有I.NaHSO3和NaClO恰好反應:NaHSO3+NaClO=NaHSO4+NaCl;Ⅱ.NaClO不足:2NaHSO3+NaClO=Na2SO4+SO2↑+H2O+NaCl;Ⅲ.NaClO過量: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,則測定pH即可.

解答 解:(1)①儀器X的名稱是分液漏斗,常溫下用裝置A制取SO2時,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)生反應是二氧化硫和硫酸銅溶液反應生成Cu2SO3•CuSO3•2H2O和硫酸,反應的離子方程式為:3Cu2++3SO2+6H2O═Cu2SO3•CuSO3•2H2O↓+8H++SO42-,
故答案為:3Cu2++3SO2+6H2O═Cu2SO3•CuSO3•2H2O↓+8H++SO42-;
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,反應有I.NaHSO3和NaClO恰好反應:NaHSO3+NaClO=NaHSO4+NaCl;Ⅱ.NaClO不足:2NaHSO3+NaClO=Na2SO4+SO2↑+H2O+NaCl;Ⅲ.NaClO過量:NaHSO3+NaClO=Na2SO4+NaCl+HClO,
取上述反應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,否則無亞硫酸氫鈉;
①取上述反應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過量,
②故若沒有氣泡產(chǎn)生,I.NaHSO3和NaClO恰好反應,III.NaClO過量正確,
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{色,則Ⅲ成立,
故答案為:

實驗操作預期現(xiàn)象及結(jié)論
①Ⅰ;②Ⅰ或Ⅲ
③溶液變?yōu)樗{色
(3)電離顯酸性,水解顯堿性,則測定pH即可,則設計實驗為常溫下,用pH試紙(或pH計)測定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)測定NaHSO3溶液的pH,若PH<7,則Ka>Kb;若pH>7,則Ka<Kb.

點評 本題考查制備實驗方案的設計,為高頻考點,把握制備實驗裝置、原理、物質(zhì)的性質(zhì)及反應為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實驗能力的考查,題目難度中等.

練習冊系列答案
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