Question

20．某興趣小組為深度學(xué)習(xí)“二氧化硫的性質(zhì)“，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)：
（1）用圖1裝置制取并收集SO₂以驗(yàn)證其氧化性
①實(shí)驗(yàn)時(shí)為控制SO₂產(chǎn)牛的快慢．應(yīng)采取的措施是  控制滴濃硫酸的速度；
②燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境；
③將燃著的Mg條迅速插人集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，則反應(yīng)后生成的含硫物質(zhì)可能是S、MgS（填化學(xué)式，寫出一種即可）．
（2）用圖2裝置驗(yàn)證H₂SO₃比H₂CO₃的酸性強(qiáng)
④酸性KMn0₄溶液可以吸收S0₂，將其氧化而除去，自身被還原為Mn²⁺，寫出該反應(yīng)的離子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤試劑X是品紅溶液；
⑥當(dāng)觀察到品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣；
①實(shí)驗(yàn)時(shí)為控制SO₂產(chǎn)生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣吸收；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)升降推測(cè)可能的物質(zhì)；
（2）驗(yàn)證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)，可以用亞酸與碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說(shuō)明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)．
④二氧化硫具有還原性和KMnO₄在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和硫酸錳，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平寫出；
⑤二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色；
⑥除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說(shuō)明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，
①實(shí)驗(yàn)時(shí)為控制SO₂產(chǎn)生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度，
故答案為：控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣吸收，所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境，
故答案為：吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硫的化合價(jià)降低，根據(jù)化合價(jià)升降推測(cè)可知，反應(yīng)后生成的含硫物質(zhì)可能是S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃，
故答案為：S、MgS；
（2）驗(yàn)證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)，可以用亞酸與碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說(shuō)明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)．
④二氧化硫具有還原性和KMnO₄在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和硫酸錳，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平得到，5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤根據(jù)上面的分析可知，試劑X是 品紅溶液，其作用是 檢驗(yàn)SO₂是否除盡，
故答案為：品紅溶液；
⑥當(dāng)觀察到 品紅溶液不褪色，說(shuō)明SO₂已經(jīng)除盡，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強(qiáng)，
故答案為：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于探究實(shí)驗(yàn)，考查了二氧化硫的性質(zhì)，涉及實(shí)驗(yàn)基本操作、氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用，方程式的書寫等，考查知識(shí)點(diǎn)較多，難度中等，注意元素化合知識(shí)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用．