Question

5．硫是一種生命元素，組成某些蛋白質時離不開它．SO₂是硫的一種重要氧化物，為探究SO₂的性質，某化學興趣小組的同學設計了如下系列實驗：
（1）為驗證SO₂具有還原性．將SO₂氣體通入溴水中，溴水褪色．寫出反應的化學方程式SO₂+Br₂+2H₂OH₂SO₄+2HBr．
（2）已知與SO₂Na₂O₂的反應為進一步探究Na₂O₂與SO₂的反應，用如圖所示裝置進行實驗．
①寫出A中反應的化學方程式H₂SO₄+Na₂SO₃ =Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
②B裝置的作用是干燥吸水．
③在F處檢驗到有O₂生成，據(jù)此甲同學認為Na₂O₂與SO₂發(fā)生了反應，反應的化學方程式為2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂．
④乙同學認為Na₂O₂與SO₂反應除生成Na₂SO₃和O₂外，還有Na₂SO₄生成，為檢驗是否有Na₂SO₄生成，他們設計了如下實驗方案．

上述方案（“合理”或“不合理”）不合理，簡要說明理由稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，如果反應后的固體中還殘留Na₂O₂，它溶于水也能將亞硫酸根氧化成硫酸根．
⑤E裝置中溶液呈堿性，為檢驗吸收液中其他陰離子，完成下列實驗方案．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量吸收液于試管中滴加BaCl2溶液至過量	白色渾濁	吸收液中存在SO32-和SO42-
取步驟I中白色沉淀于試管中，加入過量的稀鹽酸	固體部分溶解，產生氣泡

Answer 1

分析 （1）為驗證SO₂具有還原性．將SO₂氣體通入溴水中，溴水褪色是發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和溴化氫；
（2）裝置A中濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，通過裝置B中濃硫酸干燥得到干燥二氧化硫氣體，通過裝置C二氧化硫和過氧化鈉反應，通過裝置D防止倒吸，最后通過裝置E氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體，
①A中反應是濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫氣體；
②裝置B中濃硫酸具有吸水性，干燥氣體；
③在F處檢驗到有O₂生成，類推過氧化鈉和二氧化碳的反應得到化學方程式；
④硫酸鈉和亞硫酸鈉均有氯化鋇反應生成沉淀，亞硫酸鋇加硝酸時氧化生成硫酸鋇，不能說明是否含硫酸鋇；
⑤E裝置是吸收過量二氧化硫生成亞硫酸鈉，為檢驗吸收液中其他陰離子，可能存在亞硫酸根離子被氧化生成的硫酸根離子，據(jù)此設計實驗驗證；

解答 解：（1）將SO₂氣體通入溴水中，溴水褪色是發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和溴化氫，反應的化學方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（2）①A中反應的化學方程式是濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫氣體，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃ =Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：H₂SO₄+Na₂SO₃ =Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
②裝置B中濃硫酸具有吸水性，干燥生成的二氧化硫氣體，
故答案為：干燥吸水；
③在F處檢驗到有O₂生成，據(jù)此甲同學認為Na₂O₂與SO₂發(fā)生了反應，反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ ，
故答案為：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂；
④由實驗流程可知，如果反應裝置B中Na₂O₂過量，它溶于水也能將會氧化Na₂SO₃，稀硝酸具有強氧化性，它也會氧化Na₂SO₃，最終都生成硫酸鋇沉淀，則實驗設計不合理，
故答案為：不合理；稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，如果反應后的固體中還殘留Na₂O₂，它溶于水也能將亞硫酸根氧化成硫酸根；
⑤E裝置中溶液呈堿性，是吸收過量二氧化硫生成亞硫酸鈉，為檢驗吸收液中其他陰離子，可能存在亞硫酸根離子被氧化生成的硫酸根離子，取少量吸收液于試管中滴加BaCl₂溶液至過量生成白色沉淀，取步驟I中白色沉淀于試管中，加入過量的稀鹽酸，固體部分溶解，產生氣泡說明吸收液中存在SO₃^2-和SO₄^2-，
故答案為：取步驟I中白色沉淀于試管中，加入過量的稀鹽酸；吸收液中存在SO₃^2-和SO₄^2-．

點評 本題考查了物質性質、實驗裝置驗證發(fā)生的化學反應、主要是實驗方案的設計與分析，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．