Question

16．如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出．

（1）裝置B中試劑X是濃硫酸，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣．
（2）關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣生成的操作及現(xiàn)象是將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃．
（3）關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F、G中，能說明I^-還原性弱于SO₂的現(xiàn)象為F中溶液藍(lán)色褪去；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺．
（4）為了驗(yàn)證E中SO₂與FeCl₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明SO₂與FeCl₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)．上述方案是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”），原因是E中溶解的SO₂與稀硝酸反應(yīng)也生成SO₄^2-．

Answer 1

分析 A中制備二氧化硫，Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，X干燥二氧化硫，選用濃硫酸，C中檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣，將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣．E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性，2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，F(xiàn)檢驗(yàn)I^-還原性弱于SO₂，SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺，G裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，并吸收二氧化硫，防止污染空氣．
（1）干燥酸性氣體二氧化硫選擇濃硫酸，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫；
（2）檢驗(yàn)氧氣的存在，可根據(jù)氧氣具有助燃性進(jìn)行檢驗(yàn)；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物判斷，淀粉與碘水作用顯示藍(lán)色，當(dāng)二氧化硫還原碘單質(zhì)為碘離子時(shí)，藍(lán)色褪去；
（4）硝酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性較強(qiáng)的二氧化硫?yàn)榱蛩幔?/p>

解答 解：A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣．E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性，F(xiàn)檢驗(yàn)I^-還原性弱于SO₂，G裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，并吸收二氧化硫，防止污染空氣．
（1）裝置B中試劑X干燥氯氣，盛放試劑是濃硫酸，二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，離子方程式為SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，所以裝置D中盛放NaOH溶液的作用是：吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣，
故答案為：濃硫酸；吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣；
（2）檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是：將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃，
故答案為：將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃；
（3）F中的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺，該反應(yīng)中二氧化硫?yàn)檫�原劑，碘離子為還原產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物，能說明I^-還原性弱于SO₂，現(xiàn)象為：F中溶液藍(lán)色褪去，
故答案為：F中溶液藍(lán)色褪去； SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
（4）FeCl₃與SO₂作用，三價(jià)鐵具有氧化性，二氧化硫具有還原性，三價(jià)鐵能將二氧化硫氧化為硫酸，自身被還原為亞鐵離子，即2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，可通過檢驗(yàn)硫酸根離子，檢驗(yàn)該反應(yīng)的發(fā)生，硝酸具有強(qiáng)氧化性，但該實(shí)驗(yàn)中硝酸的存在干擾該SO₂與FeCl₃反應(yīng)的驗(yàn)證，3SO2SO₂+2HNO₃+2H₂O=3H₂SO₄+2NO，所以取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，硫酸根離子不一定來自于SO₂與FeCl₃反應(yīng)產(chǎn)物，故該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，
故答案為：不合理；E中溶解的SO₂與稀硝酸反應(yīng)也生成SO₄^2-．

點(diǎn)評 本題考查了二氧化硫性質(zhì)及檢驗(yàn)，題目難度中等，注意掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，正確分析題干信息為解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>