Question

已知氯氣的漂白作用實(shí)際上是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸的漂白作用．為了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產(chǎn)物，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題．
亞硫酸鈉濃硫酸品紅的酒精溶液
（1）為了探究干燥的SO₂能不能使品紅褪色，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置圖設(shè)計(jì)中的不合理之處．①______；②______．
（2）按照修改后的裝置，實(shí)驗(yàn)中控制二氧化硫以大約每秒3個(gè)氣泡的速度通過(guò)品紅的酒精溶液時(shí)，經(jīng)過(guò)一小時(shí)后，品紅仍不褪色．這說(shuō)明品紅褪色的原因不是二氧化硫直接導(dǎo)致．為此，SO₂能使品紅的水溶液褪色的可能微粒有______．
（3）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)如下：取等量、相同濃度的品紅水溶液于兩支試管中，再分別加入少量亞硫酸鈉固體和亞硫酸氫鈉固體，兩支試管中的品紅都褪色，對(duì)此，他得出結(jié)論：使品紅褪色的微粒是HSO₃^-和SO₃^2-，不是H₂SO₃．你認(rèn)為他的結(jié)論是否正確______，其理由是______．
（4）為了進(jìn)一步探究，乙組同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：分別取相同濃度的品紅水溶液各20ml于兩只小燒杯中，兩只燒杯中同時(shí)一次性各加入20ml 0.1mol/L的亞硫酸鈉，20ml1mol/L的亞硫酸氫鈉溶液，發(fā)現(xiàn)加入亞硫酸鈉溶液的品紅褪色較快．
①微粒濃度與褪色快慢關(guān)系，請(qǐng)用“多”或“少”填寫(xiě)“______”內(nèi)容．

同濃度溶液	SO32-	HSO3-	H2SO3	褪色速度
Na2SO3溶液	多	少	少	快
NaHSO3溶液	較上面______	較上面______	較上面______	慢

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)和分析，得出的結(jié)論是______．

Answer 1

解：（1）該實(shí)驗(yàn)是探究干燥的SO₂能不能使品紅褪色，所以二氧化硫通入品紅溶液前要進(jìn)行干燥；二氧化硫有毒，所以多余氣體不能直接排空，故要有尾氣處理裝置．
故答案為：①二氧化硫沒(méi)有干燥（或缺少二氧化硫的干燥裝置）；②沒(méi)有尾氣吸收裝置．
（2）二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸是二元弱酸，所以能發(fā)生兩步電離，第一步生成氫離子和亞硫酸氫根離子，亞硫酸氫根離子電離生成亞硫酸根離子和氫離子，SO₂+H₂OH₂SO₃，H₂SO₃H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-H⁺+SO₃^2-，這些反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，所以存在的含有硫元素的微粒有（除二氧化硫外）H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃ ^2-．
故答案為：H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃ ^2-．
（3）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都是強(qiáng)堿弱酸鹽，都能發(fā)生水解，水解反應(yīng)方程式為：亞硫酸鈉的水解，SO₃^2-+H₂O=HSO₃^-+OH^-、HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；亞硫酸氫鈉的水解，HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；通過(guò)水解方程式看出，無(wú)論亞硫酸鈉還是亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，故該說(shuō)法錯(cuò)誤．
故答案為：不正確，因亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子都會(huì)水解生成亞硫酸．
（4）①亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能電離和水解，但電離程度大于水解程度，水解是微弱的；亞硫酸氫根離子能電離出亞硫酸根離子，但較弱，所以亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸根離子比亞硫酸鈉溶液中的少；亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸氫根離子比亞硫酸鈉溶液中的多；亞硫酸根離子的水解程度大于亞硫酸氫根離子的水解程度，且亞硫酸根離子的第二步水解更弱，所以亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸比亞硫酸鈉溶液中的多．
故答案為：少；多；多．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)和分析，得出的結(jié)論是使品紅褪色的微粒是亞硫酸根離子．
故答案為：使品紅褪色的微粒是亞硫酸根離子．
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募岸�氧化硫的性質(zhì)分析，制取干燥的氣體且二氧化硫有毒，應(yīng)有尾氣處理裝置．
（2）根據(jù)二氧化硫和水反應(yīng)的方程式判斷溶液中存在的微粒，注意二氧化硫和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)．
（3）根據(jù)鹽類(lèi)的性質(zhì)分析，強(qiáng)堿弱酸鹽能發(fā)生水解生成亞硫酸，據(jù)此判斷正誤．
（4）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都是強(qiáng)堿弱酸鹽，都能發(fā)生水解，但亞硫酸鈉的水解程度大于亞硫酸氫鈉的水解程度，注意亞硫酸是二元弱酸，所以亞硫酸根離子能發(fā)生兩步水解，只是第一步水解程度大于第二步水解程度．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫漂白性的探究實(shí)驗(yàn)，難度較大，注意無(wú)論是強(qiáng)酸弱堿鹽還是強(qiáng)堿弱酸鹽在水溶液中都是電離為主，水解為次，鹽類(lèi)的水解較微弱．