Question

某兴趣小组利用下列实验装置进行探究实验．

根据要求回答下列问题：
（1）如图1装置中长颈漏斗的作用有导气、

 

．
（2）利用装置C可以证明SO₂具有漂白性，C中盛放的溶液是

 

；若要证明其漂白作用是可逆的，还需要的操作是

 

．
（3）通过观察D中现象，即可证明SO₂具有氧化性，D中盛放的溶液可以是

 

．
a．NaCl溶液b．酸性KMnO₄c．FeCl₃d．Na₂S溶液
（4）研究小组发现B中有白色沉淀生成，若往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解．沉淀物的化学式是

 

．
（5）为进一步验证B中产生沉淀的原因，研究小组进行如下两次实验：
实验i：另取BaCl₂溶液，加热煮沸，冷却后加入少量苯（起液封作用），然后再按照上述装置进行实验，结果发现B中沉淀量减少，但仍有轻微浑浊．
实验ii：用如图2F装置代替上述实验中的A装置（其他装置不变），连接后往装置F中通入气体X一段时间，再加入70%H₂SO₄溶液，结果B中没有出现浑浊．
①“实验i”中煮沸BaCl₂溶液的目的是

 

；
②气体X不可以是

 

（填序号）．
a．CO₂       b．O₃     c．N₂     d．NO₂
③B中形成沉淀的原因是（用化学方程式表示）：

 

．

Answer 1

考点：探究二氧化硫与水和品红溶液的反应

专题：实验设计题

分析：该探究实验为：亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，二氧化硫与品红作用，体现二氧化硫的漂白性，二氧化硫与-2价的硫作用体现氧化性，二氧化硫有毒需进行尾气处理，用氢氧化钠吸收．图中装置B出现白色沉淀，可能溶液中含有氧气氧化二氧化硫生成硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，
装置E进行探究，可排除氧气的干扰．
（1）该装置的特点是气体被吸收时，液体上升到漏斗中，由于漏斗的容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的液体又流回烧杯中；
（2）SO₂可以使品红溶液褪色，体现了SO₂具有漂白性，SO₂的漂白是暂时性的漂白；
（3）NaCl溶液与二氧化硫不作用，酸性KMnO₄能氧化二氧化硫，FeCl₃能氧化二氧化硫二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，证明二氧化硫具有氧化性；
（4）B中有白色沉淀生成，加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，该沉淀为硫酸钡；
（5）①煮沸BaCl₂溶液排除溶液中的氧气；
②连接后往装置F中通入气体X一段时间，排除装置中的氧气，通入的气体不能氧化二氧化硫，干扰验证实验；
③B中形成沉淀是二氧化硫被氧气氧化；

解答： 解：该探究实验为：亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，二氧化硫与品红作用，体现二氧化硫的漂白性，二氧化硫与-2价的硫作用体现氧化性，二氧化硫有毒需进行尾气处理，用氢氧化钠吸收．图中装置B出现白色沉淀，可能溶液中含有氧气氧化二氧化硫生成硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，
装置E进行探究，可排除氧气的干扰．
（1）水进入到漏斗中与液面脱离，由于自身重力的作用而又回落到烧杯中，从而防止倒吸，所以图1装置中长颈漏斗的作用有导气、防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（2）SO₂通入品红溶液中，红色褪去，二氧化硫与品红化合生成无色物质，体现二氧化硫的漂白性，SO₂的漂白是暂时性的漂白，生成的物质不稳定，受热易分解，重新变为红色，所以要证明其漂白作用是可逆的，还需要的操作是取少量褪色后的溶液于试管中加热，
故答案为：取少量褪色后的溶液于试管中加热；
（3）二氧化硫表现氧化性需硫元素的化合价降低，Na₂S与二氧化硫作用，二氧化硫中硫元素的化合价从+4价变为0价，反应的化学方程式为：4H⁺+SO₂+2S^2-=3S↓+2H₂O，表现了氧化性，NaCl溶液与二氧化硫不作用，酸性KMnO₄能氧化二氧化硫，FeCl₃能氧化二氧化硫，
故选d；
（4）B中有白色沉淀生成，加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，该沉淀为溶液中含有氧气氧化二氧化硫生成硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，
故答案为：BaSO₄；
（5）①图中装置B出现白色沉淀，可能溶液中含有氧气氧化二氧化硫生成硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，
所以需排除氧气的干扰，“实验i”中煮沸BaCl₂溶液的目的是除去BaCl₂溶液中的O₂，
故答案为：除去BaCl₂溶液中的O₂；
②O₃和NO₂，具有氧化性，能氧化二氧化硫，所以不可以通入气体这两种气体驱赶装置中的氧气，
故答案为：bd；
③B中形成沉淀是二氧化硫被氧气氧化，可能发生的反应为：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
故答案为：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl；

点评：本题考查了二氧化硫的制备及性质检验，题目难度中等，注意掌握二氧化硫的性质检验方法，明确物质性质进行实验方案的设计时解答关键，试题有利于培养学生的化学实验能力．