Question

13．用如圖所示實驗裝置進行SO₂性質(zhì)的探究實驗．

（1）裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，G裝置的作用吸收尾氣，可防止空氣中二氧化碳進入F中．
（2）簡述檢查該裝置氣密性的方法G中加水至沒過導氣管口，微溶A中的圓底燒瓶，若G中有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，冷卻后導管末端形成一段水柱，說明氣密性良好．
（3）能夠證明SO₂具有還原性、氧化性的實驗裝置依次為和C和B（用字母表示），觀察到的現(xiàn)象依次是C中溴水褪色、B中出現(xiàn)黃色沉淀．
（4）若要證明酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃，則應觀察到的實驗現(xiàn)象有E中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色渾濁．
（5）某同學用32gCu與50g 98%濃硫酸反應來制取SO₂，實驗結(jié)束后，還有19.2g的Cu剩余，若要讓Cu完全溶解，則至少應加入1mol/L的稀硝酸600mL．

Answer 1

分析 濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，二氧化硫與硫化鈉發(fā)生氧化還原反應生成硫，二氧化硫表面氧化性，二氧化硫與溴水反應生成氫溴酸和硫酸，二氧化硫溶液呈酸性，與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳氣體，二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，二氧化碳對應的水溶液酸性都比硅酸強，則F中生成硅酸沉淀，二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉，可以用氫氧化鈉吸收過量的二氧化硫，以此解答該題．

解答 解：濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，二氧化硫與硫化鈉發(fā)生氧化還原反應生成硫，二氧化硫表面氧化性，二氧化硫與溴水反應生成氫溴酸和硫酸，二氧化硫溶液呈酸性，與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳氣體，二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，二氧化碳對應的水溶液酸性都比硅酸強，則F中生成硅酸沉淀，二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉，可以用氫氧化鈉吸收過量的二氧化硫，
（1）裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，F(xiàn)用于檢驗二氧化碳與硅酸鈉的反應，G可防止空氣中二氧化碳進入F中，且可起到吸收尾氣的作用，
故答案為：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O；吸收尾氣，可防止空氣中二氧化碳進入F中；
（2）檢查氣密性，可將G中加水至沒過導氣管口，微溶A中的圓底燒瓶，若G中有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，冷卻后導管末端形成一段水柱，說明氣密性良好，
故答案為：G中加水至沒過導氣管口，微溶A中的圓底燒瓶，若G中有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，冷卻后導管末端形成一段水柱，說明氣密性良好；
（3）二氧化硫具有還原性，可與溴水發(fā)生氧化還原反應而使溴水褪色，同時二氧化硫具有氧化性，可與硫化鈉發(fā)生氧化還原反應生成硫，溶液變渾濁，
故答案為：C和B；C中溴水褪色，B中出現(xiàn)黃色沉淀；
（4）若要證明酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃，先排除二氧化硫的干擾，則E中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色渾濁，故答案為：E中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色渾濁；
（5）銅和濃硫酸發(fā)生Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，實驗結(jié)束后，還有19.2g的Cu剩余，說明反應的銅的質(zhì)量為32g-19.2g=12.8g，為0.2mol，由方程式可知消耗0.4mol，而50g 98%濃硫酸中n（H₂SO₄）=0.5mol，則反應后剩余0.1mol硫酸，
Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO與水，反應離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，n（Cu）=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，由離子方程式可知需要0.8molH⁺，則需要0.6mol硝酸，體積為600mL，
故答案為：600．

點評 本題考查了二氧化硫的制取及二氧化硫的性質(zhì)實驗，題目難度中等，明確反應原理、二氧化硫的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，注意掌握二氧化硫的性質(zhì)及性質(zhì)實驗方案設計方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．