Question

4．某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO₂的性質(zhì)．

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：B中無沉淀生成，C中有白色沉淀；D中溶液顏色變淺，E中產(chǎn)生白色沉淀．
（1）儀器R的名稱是分液漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應(yīng)制備SO₂，寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（3）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時(shí)間N₂，然后啟動(dòng)A中反應(yīng)．“通入一段時(shí)間的N₂”的目的是排盡裝置內(nèi)空氣，避免O₂干擾實(shí)驗(yàn)．
（4）探究裝置C中通入SO₂的量與產(chǎn)物的關(guān)系．
①他們提出如下猜想：
猜想1：通入過量的SO₂，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O═BaSO₄↓+2SO₄^2-+2NO+4H⁺．
猜想2：通入少量的SO₂，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺．
②請你幫他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想1和猜想2哪個(gè)合理，完成下列實(shí)驗(yàn)：
提供試劑：溴水、銅粉、Ba（NO₃）₂溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
取少量C中反應(yīng)后溶液于試管中，加入銅粉（或BaCl2溶液）	若銅粉溶解，溶液變藍(lán)色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產(chǎn)生白色沉淀），則猜想1正確

（5）下列可檢驗(yàn)裝置D反應(yīng)后溶液中是否有Fe²⁺的最佳試劑是c（填字母）．
a．KSCN溶液  b．NaOH溶液  c．K₃[Fe（CN）₆]溶液 d．KSCN溶液和雙氧水
（6）常溫下，實(shí)驗(yàn)完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸（M剩余），所得溶液的pH＜7（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 裝置中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：B中無沉淀生成生成氣體中午三氧化硫，C中有白色沉淀證明生成的二氧化硫通入硝酸鋇溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二氧化硫被氧化為硫酸，生成硫酸鋇白色沉淀；D中溶液顏色變淺是二氧化硫和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫酸，E中產(chǎn)生白色沉淀是二氧化硫和氫氧化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇白色沉淀，裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，裝置B是檢驗(yàn)是否生成三氧化硫，裝置C、D是驗(yàn)證二氧化硫的還原性，裝置E是氫氧化鋇吸收二氧化硫氣體，
（1）儀器R是添加溶液的分液漏斗；
（2）A中反應(yīng)亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體；
（3）連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時(shí)間N₂，排凈裝置中的空氣，避免空氣中氧氣影響測定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（4）硝酸鋇溶液中通入過量二氧化硫，硝酸根離子全部被還原，溶液中含硫酸根離子，通入少量二氧化硫，二氧化硫全部被氧化生成的硫酸根離子全部沉淀，溶液中有剩余稀硝酸；
（5）檢驗(yàn)Fe²⁺的最佳試劑是K₃[Fe（CN）₆]溶液；
（6）常溫下，實(shí)驗(yàn)完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸，M剩余，說明溶液為亞硫酸氫鈉，溶液顯酸性；

解答 解：分析裝置中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：B中無沉淀生成生成氣體中午三氧化硫，C中有白色沉淀證明生成的二氧化硫通入硝酸鋇溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二氧化硫被氧化為硫酸，生成硫酸鋇白色沉淀；D中溶液顏色變淺是二氧化硫和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫酸，E中產(chǎn)生白色沉淀是二氧化硫和氫氧化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇白色沉淀，裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，裝置B是檢驗(yàn)是否生成三氧化硫，裝置C、D是驗(yàn)證二氧化硫的還原性，裝置E是氫氧化鋇吸收二氧化硫氣體，
（1）儀器R是添加溶液的分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）實(shí)驗(yàn)室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應(yīng)制備SO₂，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時(shí)間N₂，然后啟動(dòng)A中反應(yīng)．“通入一段時(shí)間的N₂”的目的是：排盡裝置內(nèi)空氣，避免O₂干擾實(shí)驗(yàn)，
故答案為：排盡裝置內(nèi)空氣，避免O₂干擾實(shí)驗(yàn)；
（4）①猜想1：通入過量的SO₂，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O═BaSO₄↓+2SO₄^2-+2NO+4H⁺．
猜想2：通入少量的SO₂，二氧化硫鋇氧化生成的硫酸根離子全部沉淀，溶液中存在稀硝酸，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺，
故答案為：3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺；
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想1和猜想2哪個(gè)合理，取少量C中反應(yīng)后溶液于試管中加入銅粉（或BaCl₂溶液）；若銅粉溶解，溶液變藍(lán)色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產(chǎn)生白色沉淀），則猜想1正確；
故答案為：加入銅粉（或BaCl₂溶液）；若銅粉溶解，溶液變藍(lán)色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產(chǎn)生白色沉淀），則猜想1正確；
（5）檢驗(yàn)裝置D反應(yīng)后溶液中是否有Fe²⁺的最佳試劑是c．K₃[Fe（CN）₆]溶液，遇到亞鐵離子生成藍(lán)色沉淀，
故答案為：c；
（6）常溫下，實(shí)驗(yàn)完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸（M剩余），說明滴入鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉溶液中電離大于亞硫酸氫根離子的水解，溶液顯酸性，所得溶液的pH＜7，
故答案為：＜；

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)過程和反應(yīng)現(xiàn)象分析、主要是物質(zhì)性質(zhì)的熟練掌握，注意隱含條件的分析判斷，題目難度中等．