Question

硫及其化合物有廣泛的應(yīng)用，對SO₂性質(zhì)的研究是高中化學教學的一項重要內(nèi)容．
I．對比研究是一種重要的研究方法．若將硫的單質(zhì)及部分化合物按如下表所示分成3 組，則第2組中物質(zhì)M的化學式是

 

．

第1組	第2組	第3組
S （單質(zhì)）	SO2、H2SO3、M、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

II．某�；瘜W學習小組用如圖的實驗裝置研究SO₂氣體還原Fe³⁺、Br₂的反應(yīng)．

（1）下列實驗方案可以用于在實驗室制取所需SO₂的是

 

．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃                     B．Na₂SO₃固體濃硫酸
C．固體硫在純氧中燃燒                     D．銅與熱的濃硫酸
（2）裝置C的作用是除去多余的SO₂，防止污染空氣．已知在用氫氧化鈉溶液吸收SO₂的 過程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，常溫下，溶液pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）變化關(guān)系如下表

n（SO32-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

當吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1時，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是

 

．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（3）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�A中反應(yīng)后的溶液分成三份，并設(shè)計了如下探究實驗，請你評價并參與他們的探究過程（限選試劑：KMnO₄溶液、KSCN溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝 酸、Ba（NO₃）₂溶液、新制的氯水）

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案①	往第一份試液中加入KMnO4溶液溶液	紫紅色褪去	SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+
方案②	往第二份試液中加入		SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+
方案③	往第二份試液中加入		SO2與Fe3+反應(yīng)生成了SO42-

上述方案①得出的結(jié)論是否合理

 

，原因

 

．如果他們設(shè)計的方案②與方案③均合理并且得到相應(yīng)結(jié)論，請你將上面表格補充完整．
（4）裝置B中能表明Br^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是

 

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Answer 1

考點：探究化學反應(yīng)機理,氧化還原反應(yīng),離子濃度大小的比較

專題：

分析：Ⅰ．根據(jù)各組含硫物質(zhì)中硫元素的化合價分析，物質(zhì)按照氧化物、酸、鹽的順序排列；
Ⅱ．（1）A、硝酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、NO或NO₂；
B、較強酸制較弱酸，濃硫酸不能氧化二氧化硫；
C、硫單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成的二氧化硫氣體中混有氧氣；
D、銅與濃硫酸在加熱條件下可以生成二氧化硫氣體；
（2）當吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 時，依據(jù)圖表分析，溶液呈堿性，
A、依據(jù)溶液中電荷守恒分析；
B、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大；
C、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大；
（3）二氧化硫、Fe²⁺具有還原性，和氧化劑能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能使高錳酸鉀溶液現(xiàn)象明顯；
（4）溴單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng)，導致溴水褪色．

解答： 解：Ⅰ．分析表中物質(zhì)可知，各組含硫物質(zhì)中硫元素的化合價相同，第2組物質(zhì)中硫元素的化合價都是+4價，按照氧化物、酸、鹽的順序排列下來，應(yīng)該是亞硫酸鈉，
故答案為：Na₂SO₃；
Ⅱ．（1）（1）A、硝酸具有強氧化性，硝酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、NO或NO₂，故A錯誤；
B、較強酸制較弱酸，濃硫酸不能氧化二氧化硫，因此可以用Na₂SO₃固體與濃硫酸制取二氧化硫，故B正確；
C、固體硫在純氧中燃燒生成二氧化硫，但制取的二氧化硫混有氧氣，故C錯誤；
D、銅與熱濃H₂SO₄反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸銅和水，可以制取二氧化硫氣體，故D制取；
故答案為：BD；
（2）吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 時，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析判斷，溶液呈堿性，亞硫酸鈉物質(zhì)的量大于亞硫酸氫鈉
A、依據(jù)溶液中電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-），故A正確；
B、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大，離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；故B錯誤；
C、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大，離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故C正確；
故答案為：AC；
（3）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
方案②：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；
方案③：往第二份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：否；SO₂、Fe³⁺都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀；
（4）溴單質(zhì)與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，二氧化硫能使溴水褪色，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化硫為還原劑，溴離子為還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，即：Br^-的還原性弱于SO₂，
故答案為：B中橙色褪去．

點評：本題考查的是二氧化硫的性質(zhì)及檢驗方法、離子濃度大小比較等知識，題目難度中等，注意掌握二氧化硫具有的化學性質(zhì)，明確常見物質(zhì)性質(zhì)及檢驗方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力．