Question

17．某學(xué)習(xí)小組開(kāi)展下列實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O．
（2）利用裝置A中產(chǎn)生的氣體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明+4價(jià)硫具有氧化性：將SO₂通入氫硫酸溶液或者硫化鈉溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀，證明+4價(jià)硫具有氧化性．
（3）選用下面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱．

裝置連接順序?yàn)锳CBEDF，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，通過(guò)當(dāng)D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀現(xiàn)象即可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸．
（4）利用G裝置可測(cè)定裝置A殘液中SO₂的含量．量取1.00mL殘液于燒瓶中，加適量的水稀釋?zhuān)�加熱使SO₂全部逸出并與錐形瓶中H₂O₂完全反應(yīng)（SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，然后用0.1000mo1/L^-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液20.00mL．
①G中球形冷凝管的冷凝水進(jìn)口為b（填“a”或“b”）．
②殘液中SO₂含量為64.00g．L^-1．
③經(jīng)多次測(cè)定發(fā)現(xiàn)，測(cè)定值始終高于實(shí)驗(yàn)值，則其原因是殘液中有剩余的鹽酸（或過(guò)氧化氫），導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中消耗的氫氧化鈉的量偏多．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明H₂SO₃為二元弱酸：用0.10mol﹒L^-1NaOH溶液來(lái)滴定10mL0.05mol﹒L^-1H₂SO₃溶液，消耗NaOH溶液的體積為10mL，即證明為二元酸或在滴有酚酞的10mL0.05mol﹒L^-1H₂SO₃溶液中，滴加10mL0.10mol﹒L^-1NaOH溶液后，再滴加10mLNaOH溶液，溶液顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色．可證明為二元酸，用pH計(jì)可測(cè)定0.05mol﹒L^-1H₂SO₃溶液的PH，若PH大于1，則證明為弱酸．（可提供的儀器：pH計(jì)，其他中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)儀器任選，藥品：0.10mol﹒L^-1NaOH溶液、0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液，酸堿指示劑）

Answer 1

分析 （1）鹽酸與亞硫酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化硫與水；
（2）二氧化硫與氫硫酸反應(yīng)生成硫，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)氧化性；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過(guò)碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中；
（4）①采取逆流原理通入冷凝水；
②根據(jù)關(guān)系式：SO₂～H₂SO₄～2NaOH計(jì)算；
③殘留液中有剩余的鹽酸；
（5）用0.10mol﹒L^-1NaOH溶液來(lái)滴定10mL0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液，消耗NaOH溶液的體積若為10ml證明為二元酸或依據(jù)亞硫酸氫鈉溶液顯酸性，亞硫酸鈉溶液顯堿性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明為二元酸，利用測(cè)定0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液的PH判斷是否完全電離來(lái)判斷是否為弱酸．

解答 解：（1）鹽酸與亞硫酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O，
故答案為：CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O；
（2）二氧化硫與氫硫酸反應(yīng)生成硫，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)氧化性，利用裝置1中產(chǎn)生的氣體證明+4價(jià)硫具有氧化性：將SO₂通入氫硫酸溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀，證明+4價(jià)硫具有氧化性，
故答案為：將SO₂通入氫硫酸溶液溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀，證明+4價(jià)硫具有氧化性；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過(guò)碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則：
裝置連接順序?yàn)锳、C、B、E、D、F，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，
故答案為：A、C、B、E、D、F；除去HCl氣體；D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀；
（4）①采取逆流原理通入冷凝水，即球形冷凝管進(jìn)水口為b，故答案為：b；
②設(shè)殘液中SO₂含量為xg．L^-1，則：
SO₂～～H₂SO₄～～2NaOH
64g             2mol
xg．L^-1×0.001L  0.02L×0.1mol/L
所以64g：xg．L^-1×0.001L=2mol：0.02L×0.1mol/L
解得x=64.00
故答案為：64.00；
③殘留液中有剩余的鹽酸，揮發(fā)出HCl，會(huì)消耗NaOH，導(dǎo)致測(cè)定值始終高于實(shí)際值，
故答案為：殘留液中有剩余的鹽酸，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中消耗的氫氧化鈉的量偏多；
（5）用0.10mol﹒L^-1NaOH溶液來(lái)滴定10mL0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液，消耗NaOH溶液的體積為10mL，即證明為二元酸或在滴有酚酞的10mL0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液中，滴加10mL0.10mol﹒L^-1NaOH溶液后，先生成的是亞硫酸氫鈉溶液顯酸性，酚酞顏色不變?yōu)闊o(wú)色，再滴加10mLNaOH溶液，和亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液顯堿性酚酞溶液變紅色，所以溶液顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色．可證明為二元酸；用pH計(jì)可測(cè)定0.05mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液的PH，若PH大于1，說(shuō)嘛氫離子未完全電離出來(lái)，溶液中存在電離平衡，則證明為弱酸，
故答案為：用0.10mol﹒L^-1NaOH溶液來(lái)滴定10mL0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液，消耗NaOH溶液的體積為10mL，即證明為二元酸或在滴有酚酞的10mL0.05 mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液中，滴加10mL0.10mol﹒L^-1NaOH溶液后，再滴加10mLNaOH溶液，溶液顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色．可證明為二元酸，用pH計(jì)可測(cè)定0.05mol﹒L^-1 H₂SO₃溶液的PH，若PH大于1，則證明為弱酸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，涉及裝置分析與評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器使用、化學(xué)計(jì)算等，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，較好的考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合能力與知識(shí)遷移應(yīng)用，難度中等．