Question

4．某兴趣小组设计如图实验装置进行实验．

Ⅰ、探究大气污染物SO₂的性质
（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A₂代替A₁装置能（填“能”或“否”）．
（2）B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为品红溶液，C中反应的离子方程式为SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺，D中反应的化学方程式为SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O．
Ⅱ、探究铜片与浓H₂SO₄反应的产物
实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体．查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu₂S．常温下CuS和Cu₂S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu₂O和SO₂．该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

（3）步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净．
（4）黑色固体的成分是CuO、CuS、Cu₂S．
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-、HSO₃^-等阴离子．
（5）氨水吸收过量SO₂的反应的离子方程为NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-．

Answer 1

分析 （1）A₂制取装置不需要加热，能够节约能源和药品，用分液漏斗可以控制反应进行与停止；
（2）铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性．其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液，检验二氧化硫漂白性可以通过品红试液；二氧化硫具有还原性，和碘单质反应生成硫酸和碘化氢；
（3）检验滤渣洗涤干净与否，实际是检验滤渣表面是否还有溶质粒子，本实验中滤渣表面可能会有氯离子；
（4）根据溶液颜色的变化及灼烧后固体质量的变化判断黑色固体的成分；
（5）过量二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸氢铵．

解答 解：（1）装置图分析可知，A₂的制取装置来代替A₁装置，可以不需要加热或节约能源或药品，用分液漏斗加入硫酸可以控制反应速率，易于控制反应进行，符合绿色环保的目的，
故答案为：能；
（2）依据装置图可知，铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性．其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液，C检验二氧化硫的还原性，D检验二氧化硫的氧化性，检验二氧化硫漂白性可以通过品红试液，品红褪色是二氧化硫气体的特性；二氧化硫具有还原性，和碘单质反应生成硫酸和碘化氢；反应的离子方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；二氧化硫具有氧化性，能够与硫化氢反应生成硫单质和水，反应的化学方程式为：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，
故答案为：品红溶液； SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O；
（3）检验滤渣洗涤干净与否，实际是检验滤渣表面是否还有溶质粒子，由于固体用盐酸溶解，所以中滤渣表面可能会有氯离子，可用硝酸银来检验，操作方法及现象为：取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净；
（4）根据用盐酸溶解后滤液变蓝，证明固体中含氧化铜，固体A为铜的硫化物，B为Cu₂O．
若B全为Cu₂S，2Cu₂S+3O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+2SO₂
            320            288
             2g             m₁
解得m₁=1.8
若B全为CuS，4CuS+5O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu₂O+4SO₂
            384          288
             2g           m₂
解得：m₂=1.5g
而实际得固体B为1.68g，介于m₁和m₂之间，所以固体A为Cu₂S和CuS的混合物，
故答案为：CuO、Cu₂S、CuS；
（5）氨水吸收过量SO₂，反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-，
故答案为：NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-．

点评 本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，掌握常见物质的性质及检验方法为解答关键，注意明确性质实验方案设计的原则，试题培养了学生的分析能力、理解能力及灵活应用基础知识的能力．