Question

2．某同学对SO₂和亚硫酸的性质进行了探究．回答下列问题：
I．探究SO₂性质

（1）关闭旋塞2，打开旋塞1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO₂与Na₂O₂反应是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃．
（2）装置B中试剂X是浓H₂SO₄，实验结束后D溶液中的阴离子可能是OH^-、SO₃^2-或（或SO₃^2-或SO₃^2-、HSO₃^-）．
（3）设计实验检验C中固体产物的阴离子：取少量固体滴加足量盐酸，产生气体能使品红褪色，则含SO₃^2-；再向溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则含SO₄^2-（简要描述操作步骤、实验现象、结论）．
（4）关闭旋塞1后，打开旋塞2，E用于验证SO₂的氧化性，F中的现象是溶液红色变浅．
II．探究H₂SO₃的酸性强于HC1O．
请你利用图装置达成实验目的．

（5）装置的连接顺序为：
纯净SO₂→H→J→I→K（选填字母），K中反应的离子方程式是Ca²⁺+2ClO^-+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．
（6）可证明H₂SO₃的酸性强于HC1O的实验现象是I中的品红溶液不褪色，K中出现白色沉淀．

Answer 1

分析 I、A中制备二氧化硫，Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，二氧化硫为酸性气体，X干燥二氧化硫，选用浓硫酸，C中SO₂与Na₂O₂反应，D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空气，E装置验证二氧化硫的氧化性，F装置验证二氧化硫为酸性气体，并吸收二氧化硫，防止污染空气，
（1）检验氧气的存在，可根据氧气具有助燃性进行检验；
（2）干燥酸性气体二氧化硫选择浓硫酸，D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，据此分析；
（3）C中固体产物的阴离子为亚硫酸根离子或者硫酸根离子，根据亚硫酸根离子与酸反应生成二氧化硫有漂白性，硫酸根与钡离子生成不溶于酸的白色沉淀分析；
（4）E中为硫化钠与二氧化硫发生价态归中反应，二氧化硫表现氧化性；F装置吸收二氧化硫，碱性减弱，红色变浅；
II、要证明H₂SO₃的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接通入漂白粉溶液中，应先用二氧化硫制备二氧化碳，再通入漂白粉中，证明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃＞HClO，制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉之前除去二氧化硫气体，D中品红不褪色，F中产生白色沉淀，能证明H₂SO₃的酸性强于HClO，据此分析．

解答 解：I、（1）检验SO₂与Na₂O₂反应是否有氧气生成的方法是：将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃；
故答案为：将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃；
（2）装置B中试剂X干燥氯气，盛放试剂是浓硫酸，D中盛放NaOH溶液的作用是：吸收未反应的SO₂，防止污染空气，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O（或者SO₂+OH^-=HSO₃^-），故阴离子为OH^-、SO₃^2-或（或SO₃^2-或SO₃^2-、HSO₃^-）；
故答案为：浓H₂SO₄；OH^-、SO₃^2-或（或SO₃^2-或SO₃^2-、HSO₃^-）；
（3）C中固体产物的阴离子为亚硫酸根离子或者硫酸根离，检验方法为：取少量固体滴加足量盐酸，产生气体能使品红褪色，则含SO₃^2-； 再向溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则含SO₄^2-；
故答案为：取少量固体滴加足量盐酸，产生气体能使品红褪色，则含SO₃^2-； 再向溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则含SO₄^2-；
（4）E中为硫化钠与二氧化硫发生价态归中反应生成硫单质，二氧化硫表现氧化性；F装置吸收二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，F中碱性减弱，红色变浅；
故答案为：氧化性；溶液红色变浅；
II、（5）要证明H₂SO₃的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接通入漂白粉溶液中，证明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃＞HClO即可：纯净的二氧化硫，通过H二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和碳酸氢钠反应制取二氧化碳），制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉之前除去二氧化硫气体（J用酸性高锰酸钾除去二氧化硫），再用品红检验二氧化硫是否除净（I用品红检验），再通入漂白粉中（K），K中的离子反应为：Ca²⁺+2ClO^-+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；
故答案为：H→J→I→K；Ca²⁺+2ClO^-+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；
（6）能证明H₂SO₃的酸性强于HClO的实验现象为I中品红不褪色，K中产生白色沉淀；
故答案为：I中的品红溶液不褪色，K中出现白色沉淀．

点评 本题考查了二氧化硫性质及检验，题目难度中等，注意掌握二氧化硫的化学性质及检验方法，正确分析题干信息为解答本题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．