Question

某同學用如圖1所示的裝置來探究SO₂的性質及有關實驗．
（1）實驗前應先檢驗裝置的氣密性，方法是

 

（2）實驗室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應制取SO₂氣體，寫出該反應的化學方程式

 

．
（3）分別將SO₂氣體通入氣體下列C溶液中，請回答下列問題：
①少量SO₂通入紫色石蕊試液，現(xiàn)象是

 

，繼續(xù)通入過量的SO₂氣體，現(xiàn)象是

 

．
②SO₂通入紫紅色KMnO₄溶液，現(xiàn)象是

 

，
③SO₂慢慢通入澄清石灰水中，現(xiàn)象

 

．
（4）若同學制取的SO₂氣體中混有CO₂氣體，請你設計實驗證明混合氣體中既有SO₂氣體，又有CO₂氣體．可以選擇圖2洗氣裝置設計實驗．洗氣裝置里的溶液是：

 

A濃硫酸、B氫氧化鈉溶液、C硫酸銅溶液、D品紅溶液、E澄清石灰水、F高錳酸鉀溶液、G碳酸氫鈉溶液．
上述裝置的所裝試劑連接順序是（用字母表示，所給裝置可以重復使用，有些裝置也可以不用）

 

．

Answer 1

考點：探究二氧化硫與水和品紅溶液的反應

專題：實驗設計題

分析：（1）運用氣體的體積熱脹冷縮的原理檢查裝置的氣密性；
（2）亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉和水和二氧化硫，據(jù)此書寫化學方程式；
（3）①二氧化硫溶于水和水反應生成亞硫酸，亞硫酸為弱酸；酸可以使紫色石蕊試液變紅；二氧化硫不能漂白指示劑；
②二氧化硫具有還原性，和氧化劑能發(fā)生氧化還原反應，能使高錳酸鉀溶液褪色；
③二氧化硫通入到澄清石灰水中先生成亞硫酸鈣沉淀，后沉淀溶解生成亞硫酸氫鈣；
（4）設計實驗證明混合氣體中既有SO₂氣體，又有CO₂氣體，利用品紅褪色，說明反應生成SO₂，除去SO₂，再用澄清石灰水檢驗CO₂．

解答： 解：（1）如果裝置封閉，不漏氣，用雙手（或熱毛巾）握住B時，相當于給裝置中的氣體加熱，氣體的體積熱脹冷縮，C中有氣泡產生，移開雙手，溫度降低，氣體的體積縮小，C中導管形成一段水柱，
故答案為：用雙手（或熱毛巾）握住B，C中有氣泡產生，移開雙手，C中導管形成一段水柱，說明不漏氣；
（2）亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與較濃硫酸（H₂SO₄）在錐形瓶內反應，生成硫酸鈉和水和二氧化硫，化學反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）①二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸使紫色溶液變?yōu)榧t色；二氧化硫雖有漂白性，但它不能使指示劑褪色．
故答案為：紫色溶液變?yōu)榧t色；紅色不褪去；
②二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，
故答案為：紫紅色褪去；
③二氧化硫通入到澄清石灰水中少量時反應為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，二氧化硫過量時：SO₂+CaSO₃+H₂O=Ca（HSO₃）₂，
故答案為：首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失；
（4）二氧化硫能和氫氧化鈣反應生成不溶于水的亞硫酸鈣和水，溶液變渾濁，離子反應方程式為：Ca²⁺+2OH^-+SO₂=CaSO₃ ↓+H₂O，要證明氣體中既有SO₂又有CO₂，先把混合氣體通過品紅試液，褪色證明含有二氧化硫，再通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過品紅試液不褪色證明二氧化硫除凈，最后通過澄清石灰水變渾濁證明含有二氧化碳；或先把混合氣體通過品紅試液，褪色證明含有二氧化硫，再通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，再通過高錳酸鉀溶液不褪色，證明二氧化硫除凈，最后通過澄清石灰水變渾濁證明含有二氧化碳，
故答案為：D、F、D、E或D、F、F、E．

點評：本題考查學生對實驗原理與裝置的理解與評價、常用化學用語書寫、離子具檢驗與實驗方案設計、閱讀獲取信息能力等，掌握二氧化硫酸性氧化物性質、漂白性、還原性等是解題關鍵，題目難度中等．