Question

5．根据要求完成下列各小题实验．（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）

（1）验证SO₂的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性．
①若大量的SO₂通入NaOH溶液中，其离子方程式是：SO₂+NaOH═NaHSO₃
②打开b，关闭a．能验证SO₂具有氧化性的化学方程式是：2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O．
③BaCl₂溶液中无沉淀现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置．

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化学式

写出其中SO₂显示还原性并生成沉淀的离子方程式Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O═BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-．
（2）验证碳、硅非金属性的相对强弱．（已知酸性：亚硫酸＞碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，装置A中的试剂是酸性KMnO₄溶液．
②连接仪器、检验装置的气密性、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热．
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是：A中酸性KMnO₄溶液不退色，Na₂SiO₃溶液中出现白色沉淀．

Answer 1

分析 （1）①若大量的SO₂通入NaOH溶液中，生成NaHSO₃；
②二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，被硫化氢中-2价的硫还原；
③氯气具有氧化性，能将二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀；
（2）①铜与浓硫酸反应，铜被氧化成+2价的铜离子，硫酸被还原成+4价的二氧化硫；高锰酸钾有强氧化性，能氧化二氧化硫；
②验证碳、硅非金属性的相对强弱，是通过碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸沉淀实现的，所以为了保证实验效果和实验的顺利进行，须检查装置的气密性；
③当A中KMnO₄溶液没有完全褪色，说明二氧化硫已经完全除尽，盛有Na₂SiO₃溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳的非金属性比硅强；

解答 解：（1）①若大量的SO₂通入NaOH溶液中，生成NaHSO₃，方程式为SO₂+NaOH═NaHSO₃，故答案为：SO₂+NaOH═NaHSO₃；
②二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，有氧化性，二氧化硫气体与H₂S溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水，反应的方程式为2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O，
故答案为：2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O；
③BaCl₂溶液中无明显现象，将其分成两份，一份滴加氯水溶液，氯水中有氯气分子，氯气分子具有氧化性，能把二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的方程式为Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O═BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵电离出氨根离子和亚硫酸根离子，亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，
故答案为：

	BaSO4	BaSO3

Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O═BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-；
（2）①铜和热的浓硫酸反应，反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价，作还原剂，产物为二氧化硫、硫酸铜和水；高锰酸钾有氧化性，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，反应的方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；酸性KMnO₄溶液；
②为了保证实验的顺利进行，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，避免装置漏气影响实验效果，所以连接仪器后须检查装置气密性，
故答案为：检验装置的气密性；
③二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，属于中间价态，既有氧化性又有还原性，高锰酸钾有强氧化性，离子方程式为5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，当A中KMnO₄溶液没有完全褪色，说明二氧化硫已经完全除尽，避免了二氧化硫和可溶性硅酸盐反应，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸酸性，
故答案为：A中酸性KMnO₄溶液不退色，Na₂SiO₃溶液中出现白色沉淀；

点评 本题考查实验方案的设计，涉及化学用语、物质性质、对装置的理解等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力，题目难度中等，理解实验原理是解题的关键，注意基础知识的理解掌握．