Question

【題目】為探究H2O2、SO2、Br2的性質(zhì)，某小組同學(xué)設(shè)計如下實驗(夾持及尾氣處理裝置已略去，氣密性已檢驗)。

實驗操作	實驗現(xiàn)象
i．打開彈簧夾，通入N2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加濃硫酸	A中有氣泡產(chǎn)生，B中紅棕色溴水褪色，C中有白色沉淀
ⅱ．取C中沉淀加入鹽酸	C中白色沉淀不溶解
ⅲ．打開B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2	開始時顏色無明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色

(1)在滴入濃硫酸之前要通入N2一段時間的目的是__________________________。

(2)該實驗可以證明SO2具有_________性；H2O2的氧化性_________Br2(填“強于”“弱于”)。

(3)B中紅棕色褪去的原因_______________________________，B中重新變成紅棕色的原因____________________________________(均用離子方程式表示)。

(4)C中產(chǎn)生的白色沉淀是______。

(5)甲同學(xué)通過C中產(chǎn)生白色沉淀，得出結(jié)論：SO2能與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。乙同學(xué)認(rèn)為不能得出此結(jié)論，并對實驗進(jìn)行了改進(jìn)：在B和C之間增加盛放_________的洗氣瓶。再次進(jìn)行實驗時，則C中未產(chǎn)生沉淀。

(6)為進(jìn)一步研究SO2的性質(zhì)，分別用煮沸和未煮沸過的蒸餾水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液，進(jìn)行如下實驗：

①實驗A中，沒有觀察到白色沉淀，但pH傳感器顯示溶液呈酸性，原因是__________________。(用化學(xué)方程式表示)

②實驗C中出現(xiàn)白色沉淀比實驗B快很多。由此得出的結(jié)論是__________________。若實驗B、C中通入足量的SO2后，溶液酸性：B_________C(填“強于”“弱于”“等于”)。

(7)Na2SO3固體因貯放不慎發(fā)生變質(zhì)。現(xiàn)取樣品1.8克溶于水得溶液A，在A中加入足量BaCl2溶液,過濾得沉淀B，將沉淀B加入足量的稀硫酸后,沉淀不僅不消失，反而增加了0.16g(假如沉淀完全轉(zhuǎn)化)。樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___________________。

Answer 1

【答案】排凈裝置內(nèi)空氣 還原性 強于 SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+ 2Br-+H2O2+2H+=Br2+2H2O BaSO4 CCl4 SO2+H2OH2SO3 在水溶液中O2氧化SO2的速率比NO3﹣快 弱于 70%

【解析】

(1)裝置中含有空氣，空氣中的氧氣能和SO2在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2SO4，在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作，先排盡空氣，則滴入濃硫酸之前要通入N2一段時間的目的是排凈裝置內(nèi)空氣；

(2)SO2使溴水褪色，體現(xiàn)了SO2具有還原性；實驗ⅲ中在含有Br-的水溶液中滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色，說明Br-被氧化為Br2，則由氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物可知，H2O2的氧化性大于Br2；

(3)B中紅棕色褪去是Br2被SO2還原為Br-，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+；在含有Br-的水溶液中滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色，說明Br-被氧化為Br2，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Br-+H2O2+2H+=Br2+2H2O；

(4)C中產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀鹽酸，則此沉淀應(yīng)為BaSO4；

(5)由于溴單質(zhì)有揮發(fā)性，溴單質(zhì)在水溶液可以將SO2氧化成H2SO4，再與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，則應(yīng)該在B和C之間增加洗氣瓶D來除去揮發(fā)的溴蒸氣，D中盛放的試劑是CCl4或苯或飽和NaHSO3溶液；

(6)①二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸溶液呈酸性，涉及反應(yīng)為SO2+H2OH2SO3，生成的亞硫酸再發(fā)生電離：H2SO3H++HSO3-；

②實驗C中出現(xiàn)白色沉淀比實驗B快很多C中未煮沸，則有氧氣參與反應(yīng)，速率較快，則說明在水溶液中O2氧化SO2的速率比NO3﹣快，C生成更多的硫酸，溶液的酸性強，即B中酸性弱于C中；

(7)部分氧化的Na2SO3固體溶于水得溶液A中加入足量BaCl2溶液，生成的沉淀B為BaSO4和BaSO3的混合物，再加入足量的稀硫酸后，沉淀不僅不消失，反而增加了0.16g，說明全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀；已知1molBaSO3完全轉(zhuǎn)化為1molBaSO4，質(zhì)量增重233g-217g=16g，則沉淀增加0.16g，說明參加反應(yīng)的BaSO3為=0.01mol，則樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=70%。