Question

14．二氧化硫為無色氣體，有強烈刺激性氣味，是大氣主要污染物之一．某化學(xué)興趣小組欲制備并探究SO₂的某些性質(zhì)．
【SO₂的制備】用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備SO₂的裝置圖如圖1（夾持儀器省略）：

（1）圖中的裝置錯誤的是集氣瓶C中導(dǎo)管長短反了；B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；D的作用是吸收尾氣中的SO₂，防止污染環(huán)境．
【SO₂的性質(zhì)】探究SO₂氣體性質(zhì)的裝置如圖2所示：
（2）裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是有淺黃色沉淀生成，寫出裝置Ⅰ中通入足量SO₂的離子方程式2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-．
（3）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證Ⅱ中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，�、蛑腥芤悍殖蓛煞�，
并設(shè)計了如下實驗：
方案一：往第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫紅色褪去；
方案二：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．
上述方案不合理的方案是方案一，原因是過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，寫出解釋該原因的離子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
（4）SO₂可以用來制備硫代硫酸鈉，硫代硫酸鈉可用于照相業(yè)作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．實驗室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)來制取Na₂S₂O₃．寫出如圖3所示裝置中三頸瓶中由反應(yīng)制取Na₂S₂O₃的化學(xué)方程式2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時應(yīng)長時短出，B中發(fā)生反應(yīng)為亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，二氧化硫會污染空氣，所以要進行尾氣吸收；
（2）二氧化硫通入硫化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色沉淀硫單質(zhì)，說明二氧化硫具有氧化性，氧化硫離子生成硫單質(zhì)，足量二氧化硫和硫化鈉溶液反應(yīng)得到硫單質(zhì)和亞硫酸氫鈉；
（3）過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，據(jù)此判斷；
（4）實驗室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)生成二氧化碳和Na₂S₂O₃．

解答 解：（1）根據(jù)圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時應(yīng)長時短出，所以C處有錯，裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；二氧化硫會污染空氣，所以D的作用是進行尾氣吸收，
故答案為：集氣瓶C中導(dǎo)管長短反了；Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；吸收尾氣中的SO₂，防止污染環(huán)境；
（2）二氧化硫通入硫化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色沉淀硫單質(zhì)；足量二氧化硫和硫化鈉溶液反應(yīng)得到硫單質(zhì)和亞硫酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-，
故答案為：有淺黃色沉淀生成；2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-；
（3）過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案一不合理，反應(yīng)的離子方程式為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：方案一；過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色； 5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
（4）實驗室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)生成二氧化碳和Na₂S₂O₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ，
故答案為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂ ．

點評 本題考查了物質(zhì)制備、性質(zhì)方案的設(shè)計，題目難度中等，涉及了二氧化硫性質(zhì)、離子方程式書寫、實驗方案的設(shè)計與評價等知識，明確實驗?zāi)康�、實驗原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>