Question

9．根據(jù)下面提供的儀器和試劑，完成驗證SO₂既有氧化性又有還原性的實驗設計．
可選用的儀器如圖所示：

可選用的試劑：①鹽酸，②溴水，③Na₂SO₃固體，④FeS固體，⑤品紅溶液，⑥氫氧化鈉溶液．試回答下列問題：
（1）制取SO₂氣體選用裝置A（填字母），選用的試劑是①和③（填數(shù)字編號）．
（2）制取H₂S氣體選用裝置B（填字母），選用的試劑是①和④（填數(shù)字編號）．
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性的實驗是上述儀器中的D裝置（填字母），實驗過程中能觀察到的實驗現(xiàn)象是瓶內壁產生黃色物質；表現(xiàn)SO₂還原性的實驗是上述儀器中的C裝置（填字母），實驗過程中能觀察到的實驗現(xiàn)象是溴水褪色．

Answer 1

分析 驗證SO₂既有氧化性又有還原性的實驗，由圖可知，A中發(fā)生①③物質的反應生成SO₂，反應為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，B中發(fā)生①④物質的反應生成H₂S，反應為：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，在C中加溴水，1與3相連，溴水褪色，發(fā)生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4與5相連，同時2與7相連，二氧化硫與硫化氫均進入D中發(fā)生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，為防止污染環(huán)境，然后出氣口6與3相連，此時C中為NaOH溶液進行尾氣處理，以此來解答．
（1）鹽酸酸性強于亞硫酸，實驗室用亞硫酸鈉和鹽酸制取二氧化硫；
（2）鹽酸的酸性強于氫硫酸，實驗室用鹽酸和硫化亞鐵反應制取硫化氫；
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性，+4價的硫化合價需降低，即與硫化氫反應，選擇裝置D，硫化氫與二氧化硫反應生成單質硫，所以瓶內壁產生黃色物質，表現(xiàn)SO₂還原性，需+4價的硫化合價升高，需與氧化劑反應，與溴水作用，溴水褪色，+4價的硫被氧化成+6價，體現(xiàn)二氧化硫還原性．

解答 解：（1）鹽酸酸性強于亞硫酸，制取SO₂氣體，可選用強酸制弱酸的原理，選用①③物質的發(fā)生反應生成SO₂，反應為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，
故答案為：A；①；③；
（2）鹽酸的酸性強于氫硫酸，制取H₂S氣體，B中試劑選用①④，發(fā)生反應生成H₂S，反應為：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，
故答案為：B；①；④；
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性，+4價的硫化合價需降低，即與硫化氫反應，選擇裝置D，D中發(fā)生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，S元素的化合價降低，體現(xiàn)二氧化硫的氧化性，觀察到裝置內壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成；表現(xiàn)SO₂還原性，需+4價的硫化合價升高，需與氧化劑反應，與溴水作用，C中發(fā)生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，S元素的化合價升高，體現(xiàn)二氧化硫的還原性，觀察到溴水褪色，
故答案為：D；裝置內壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成；C；溴水褪色．

點評 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，把握二氧化硫還原性與氧化性的實驗中發(fā)生的化學反應進行實驗設計為解答的關鍵，注重氧化還原反應、實驗技能、化學與環(huán)境的綜合考查，題目難度中等．