Question

【题目】已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化成硫酸钠。某兴趣小组为检验亚硫酸钠固体是否变质及探究二氧化硫的性质，设计了如下实验:

I．检验Na2SO3是否变质

（1）往圆底烧瓶A中加入待测液1.0 mol/LNa2SO3溶液50mL溶液a为_______，溶液b为_______。

（2）向装置A中滴加足量溶液a，Na2SO3反应完全后，微热装置A使SO2完全逸出。实验前后测得C装置增重2.4g，则Na2SO3溶液物质的量浓度为_______mol/L，并判断Na2SO3固体是否变质______（填是或否）。

II．利用以上装置制备适量SO2，设计实验比较H2SO3、 H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质。

（1）试剂X是___________；试剂Y是___________；试剂Z是___________。

（2）关闭止水夹b，打开止水夹a，向装置中通入SO2，当观察到_________，即证明H2CO3酸性比H2SiO3强。

（3）关闭止水夹a，打开止水夹b，继续通入SO2，溴水褪色，说明SO2具有_______；写出相应的离子方程式______________________。

Answer 1

【答案】浓硫酸 浓硫酸 0.75 是 酸性高锰酸钾溶液（其他答案合理即可） 品红溶液 NaOH溶液 品红溶液不褪色，Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成 还原性 SO2+Br2+2H2O＝SO42－+2Br－+4H+

【解析】

I．装置A中的亚硫酸钠加入浓硫酸反应生成二氧化硫气体，通过装置B中浓硫酸干燥气体，用装置C吸收二氧化硫，装置D是防止空气中的水蒸气和二氧化碳干扰二氧化硫气体质量的测定，据此解答。

II．二氧化硫与碳酸钠反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀，据此可以比较酸性强弱；二氧化硫具有还原性能被溴水氧化，根据二氧化硫有毒需要尾气处理判断。

I．（1）装置A产生二氧化硫气体，实验室一般用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，即a是浓硫酸。又因为生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气也能被碱石灰吸收干扰二氧化硫的检验，则通过装置B中浓硫酸干燥气体，即b是浓硫酸；

（2）碱石灰能吸收二氧化硫，所以C装置增重的质量就是二氧化硫的质量，则二氧化硫的物质的量是2.4g÷64g/mol＝0.0375mol，根据硫原子守恒可知亚硫酸钠的物质的量是0.0375mol，浓度是0.0375mol÷0.05L＝0.75mol/L＜1.0mol/L，所以Na2SO3固体已经变质；

II．（1）二氧化硫与碳酸钠反应生成二氧化碳，但生成的二氧化碳中含有二氧化硫会干扰二氧化碳与硅酸钠的反应，需要除去，可以用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，为检验是否除尽二氧化硫需要利用品红溶液检验，即试剂X是酸性高锰酸钾溶液，试剂Y是品红溶液；二氧化硫有毒，需要尾气处理，则试剂Z是NaOH溶液。

（2）根据以上分析可知关闭止水夹b，打开止水夹a，向装置中通入SO2，当观察到品红溶液不褪色，Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成，即证明H2CO3酸性比H2SiO3强。

（3）关闭止水夹a，打开止水夹b，继续通入SO2，溴水褪色，由于溴水具有氧化性，这说明SO2具有还原性，反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O＝SO42－+2Br－+4H+。