Question

14．某化學興趣小組在學習“硫的化合物的某些性質”中，進行了如下實驗：

【實驗一】探究SO₂的性質，
按圖1所示裝置進行實驗．
請回答下列問題：
（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是蒸餾燒瓶，其中發(fā)生反應的化學方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）實驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是溶液由紫紅色變?yōu)闊o色、無色溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁，這些現(xiàn)象分別說明SO₂具有的性質是還原性和氧化性；裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）裝置D的目的是探究SO₂與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗活塞，點燃D處酒精燈加熱，溶液恢復紅色；
（4）該裝置有一明顯缺陷，請指明缺少尾氣吸收裝置，并在框圖2內畫出補充裝置（注明藥品）．
【實驗二】驗證足量鋅與濃硫酸反應產(chǎn)生的氣體成分是二氧化硫和氫氣．按圖裝置進行實驗（鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去）．試回答：
（5）A中加入的試劑可能是品紅溶液，作用是檢驗SO₂；
B中加入的試劑可能是濃硫酸，作用是吸收水蒸氣；
E中加入的試劑可能是堿石灰，作用是防止空氣中的水蒸氣進入D中．
（6）可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現(xiàn)象是：C中：黑色CuO變成紅色的Cu，D中：白色粉末變成藍色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學常用儀器及儀器的名稱來分析；制備二氧化硫的方法是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成；
（2）利用二氧化硫與高錳酸鉀溶液，二氧化硫與硫化鈉的氧化還原反應來分析反應現(xiàn)象和性質，依據(jù)離子性質和電荷守恒，原子守恒配平書寫離子方程式；
（3）根據(jù)二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色來解答；
（4）二氧化硫有毒，沒有使用尾氣吸收裝置；可以使用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫；
（5）二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗；濃硫酸具有吸水性；堿石灰可吸收水和二氧化碳；
（6）氫氣和氧化銅反應生成銅和水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水合硫酸銅．

解答 解：（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是蒸餾燒瓶，利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
故答案為：蒸餾燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）高錳酸鉀溶液為紫紅色，具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應，則觀察到紅色逐漸變淺直至完全褪去，二氧化硫進入硫化鈉溶液中發(fā)生的氧化還原反應為2S^2-+SO₂+2H₂O=3S↓+4OH^-，則觀察到出現(xiàn)黃色渾濁，B中S元素的化合價升高，表現(xiàn)還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價降低，表現(xiàn)氧化性，高錳酸鉀溶液和二氧化硫氣體發(fā)生的離子反應為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：溶液由紫紅色變?yōu)闊o色；無色溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁；還原性；氧化性；2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）因二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色，則操作為待品紅溶液完全褪色后，關閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，觀察到的現(xiàn)象為無色溶液恢復為紅色，
故答案為：品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗活塞，點燃D處酒精燈加熱，溶液恢復紅色；
（4）二氧化硫是一種有毒氣體，多余的二氧化硫不能直接排放到空氣中，圖示中缺少尾氣吸收裝置；二氧化硫能夠與氫氧化鈉溶液反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫，裝置如圖：，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；；
（5）A裝置的作用是檢驗二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品紅，所以通過品紅溶液褪色檢驗SO₂的存在，現(xiàn)象是品紅褪色；為了檢驗氫氣的存在，需用無水硫酸銅檢驗氫氣被氧化的產(chǎn)物水，所以事先需除掉水，利用濃硫酸吸收水蒸氣；堿石灰的主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉，能吸收水和二氧化碳，為防止空氣中的水蒸氣進入D中，E中加入的試劑可能是堿石灰，
故答案為：品紅溶液；檢驗SO₂；濃硫酸；吸收水蒸氣； 堿石灰；防止空氣中的水蒸氣進入D中；
（6）為了檢驗氫氣的存在，氫氣與氧化銅在加熱條件下反應生成銅和水，該反應的化學方程式為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O黑色CuO變成紅色的Cu，需用無水硫酸銅檢驗氫氣被氧化的產(chǎn)物水，水和無水硫酸銅反應生成藍色的五水合硫酸銅，所以可以證明氣體X中含有H₂的實驗現(xiàn)象是C中黑色CuO變成紅色的Cu；D中白色粉末變成藍色，
故答案為：黑色CuO變成紅色的Cu；白色粉末變成藍色．

點評 本題考查了濃硫酸的性質，題目難度中等，試題涉及銅與濃硫酸、鋅與濃硫酸的反應，題量較大、知識點較多，充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力，明確常見氣體的性質及檢驗方法為解答關鍵．