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18.某课外小组设计了如图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究.

(1)从物质分类的角度,SO2属于酸性(填“酸性”或“碱性”)氧化物.写出硫酸型酸雨形成的反应方程式:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4
①图中D装置可用来验证SO2具有该性质,其中所加入的试剂是滴加酚酞的NaOH稀溶液.
②当向该装置通入SO2时,A中紫色石蕊溶液变红,用化学用语解释其原因是H2O+SO2?H2SO3
(2)从元素化合价的角度分析SO2的性质.
①当向该装置通入SO2一段时间后,可观察C中溶液褪色,MnO4-转化为Mn2+,说明SO2具有还原 性,反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H +
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是D.A.过氧化氢 B.浓硫酸 C.氯水 D.硫化钠溶液.

分析 (1)二氧化硫为酸性氧化物,可在A中使石蕊试液变红色,二氧化硫具有漂白性,B中品红褪色,具有还原性,可在C中与高锰酸钾发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫的酸性,可在D中用滴加酚酞的NaOH稀溶液检验,E应为尾气处理装置;
(2)从元素化合价的角度分析SO2的性质,二氧化硫中S元素化合价为+4价,具有还原性和氧化性,可与高锰酸钾、硫化钠等溶液反应,以此解答该题.

解答 解:(1)二氧化硫能和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸不稳定易被氧化生成硫酸,从而形成酸雨,化学方程式可表示为SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4
故答案为:酸性;SO2+H2O=H2SO3; 2H2SO3+O2=2H2SO4
①能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,因此要验证二氧化硫属于酸性氧化物,必须和碱反应,例如二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水.但亚硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是无色溶液,不能观察到明显的实验现象,所以可向溶液中加入酚酞试液检验亚硫酸钠的生成,即D中盛放的液体是滴加酚酞的氢氧化钠稀溶液,故答案为:滴加酚酞的NaOH稀溶液;
②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,反应方程式为H2O+SO2?H2SO3.亚硫酸能电离出氢离子而使其溶液呈酸性,酸能使紫色石蕊试液变红色,
故答案为:H2O+SO2?H2SO3
(2)二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性也有还原性.
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化硫生成硫酸,反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H +
故答案为:还原;5SO2+2MnO4 -+2H2O=5SO4 2-+2Mn2++4H +
②要证明二氧化硫的氧化性,则必须和还原性物质发生氧化还原反应.
A.过氧化氢具有氧化性,能氧化二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,且和二氧化硫不反应,故B错误;
C.氯水具有强氧化性,能氧化二氧化硫,故C错误;
D.硫化钠具有还原性,能被二氧化硫氧化生成单质S,因此可以验证SO2的氧化性,故D正确,
故答案为:D.

点评 本题考查性质实验方案设计,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,明确实验原理及物质性质、检验方法是解本题关键,知道各个装置的作用及实验现象,题目难度中等.

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