Question

10．二氧化硫?yàn)闊o色氣體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，是大氣主要污染物之一．某化學(xué)興趣小組欲制備并探究SO₂的某些性質(zhì)．

SO₂的制備：用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備SO₂的裝置圖如圖1（夾持儀器省略）：
（1）圖中的裝置錯(cuò)誤的是集氣瓶C中導(dǎo)管長(zhǎng)短反了；B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；D的作用是吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣．
SO₂的性質(zhì)：探究SO₂氣體性質(zhì)的裝置如圖2所示：
（2）裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是有淺黃色沉淀生成，說明SO₂具有氧化（填“氧化”或“還原”）性．
寫出裝置Ⅰ中通入足量SO₂的離子方程式2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-．
（3）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗(yàn)證Ⅱ中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，�、蛑腥芤悍殖蓛煞�，
并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案一：往第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫紅色褪去；
方案二：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
上述方案不合理的方案是方案一，原因是過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，寫出解釋該原因的離子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
（4）SO₂可以用來制備硫代硫酸鈉，硫代硫酸鈉可用于照相業(yè)作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．實(shí)驗(yàn)室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)來制取Na₂S₂O₃．
寫出如圖3所示裝置中三頸瓶中由反應(yīng)制取Na₂S₂O₃的化學(xué)方程式2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時(shí)應(yīng)長(zhǎng)時(shí)短出，B中發(fā)生反應(yīng)為亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，二氧化硫會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣吸收；
（2）二氧化硫通入硫化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色沉淀硫單質(zhì)，說明二氧化硫具有氧化性，氧化硫離子生成硫單質(zhì)，足量二氧化硫和硫化鈉溶液反應(yīng)得到硫單質(zhì)和亞硫酸氫鈉；
（3）過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，據(jù)此判斷；
（4）實(shí)驗(yàn)室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)生成二氧化碳和Na₂S₂O₃；

解答 解：（1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時(shí)應(yīng)長(zhǎng)時(shí)短出，所以C處有錯(cuò)，裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；二氧化硫會(huì)污染空氣，所以D的作用是進(jìn)行尾氣吸收，
故答案為：集氣瓶C中導(dǎo)管長(zhǎng)短反了；Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；吸收尾氣中的SO₂，防止污染環(huán)境
（2）二氧化硫通入硫化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色沉淀硫單質(zhì)，硫元素化合價(jià)+4價(jià)變化為0價(jià)，說明二氧化硫具有氧化性，氧化硫離子生成硫單質(zhì)，足量二氧化硫和硫化鈉溶液反應(yīng)得到硫單質(zhì)和亞硫酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-，
故答案為：有淺黃色沉淀生成，氧化，2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-；
（3）過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案一不合理，反應(yīng)的離子方程式為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：方案一；過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色； 5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
（4）實(shí)驗(yàn)室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)生成二氧化碳和Na₂S₂O₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ，
故答案為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)的組成、測(cè)量物質(zhì)的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質(zhì)、中和滴定的計(jì)算，要求學(xué)生掌握探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，明確二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及中和滴定的操作方法及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．