Question

5．为了验证SO₂的性质，某同学利用输液管设计了如图1微型实验：
回答下列问题：
（1）仪器A的名称是分液漏斗．
（2）装置l中的现象是褪色；装置3中证明SO₂具有还原性．

（3）下列说法正确的是AC．
A．装置2中紫色石蕊试液变红的原因是SO₂+H₂O=H₂SO₃，H₂SO₃显酸性
B．实验结束后将输液管1加热溶液不变色
C．实验结束后，可由a导管向装置中加水，将气体赶出后再拆装置，防止残留的SO₂有毒气体污染环境
D．在a导管处用向下排空气法收集SO₂
（4）装置4中酸性高锰酸钾褪色，经测定反应后溶液中含有Mn²⁺和SO₄^2-，请写出该反应的离子方程式2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．
（5）该学生还利用上图部分仪器组装成的装置（如图2）证明S、C、Si非金属性强弱．可共选择的试剂有：硫酸、亚硫酸、硝酸、木炭、硅酸钠溶液．
①装置A中试剂X是硫酸；装置1中反应的化学方程式是CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃．
②实验结论：因为酸性强弱是H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（填化学式），故非金属性是S＞C＞Si．

Answer 1

分析 浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫，通入品红溶液中溶液褪色，通过装置2总石蕊试液变红色证明二氧化硫溶于水显酸性，通过装置3中溴水能氧化二氧化硫，溴水褪色，证明二氧化硫的还原性，通过装置4中酸性高锰酸钾褪色，说明二氧化硫的还原性，最后通过装置G吸收剩余二氧化硫．
（1）仪器A是滴入液体的仪器，为分液漏斗；
（2）装置l中的现象是品红溶液褪色，装置3中证明SO₂具有还原性；
（3）A．二氧化硫溶于水和水反应SO₂+H₂O=H₂SO₃；
B．二氧化硫漂白性具有可逆性，加热恢复红色；
C．实验结束后，可由a导管向装置中加水，将气体赶出防止残留的SO₂有毒气体污染环境；
D．SO₂气体比空气重；
（4）装置4中酸性高锰酸钾褪色，经测定反应后溶液中含有Mn²⁺和SO₄^2-，是二氧化硫被氧化生成硫酸；
（5）发生强酸制取弱酸的反应，则酸性为硫酸＞碳酸＞硅酸，由最高价含氧酸的酸性可知非金属性为S＞C＞Si．

解答 解：（1）仪器A的名称是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）二氧化硫气体具有漂白性，装置l中的现象是品红溶液褪色，二氧化硫具有还原性，通过装置3中溴水褪色，证明SO₂具有还原性，
故答案为：褪色；还原；
（3）A．二氧化硫溶于水和水反应SO₂+H₂O=H₂SO₃，亚硫酸遇到石蕊变红色，故A正确；
B．二氧化硫漂白性具有可逆性，加热恢复红色，实验结束后将输液管1加热溶液变红色，故B错误；
C．实验结束后，可由a导管向装置中加水，将装置中气体赶出，防止残留的SO₂有毒气体污染环境，故C正确；
D．SO₂气体比空气重，在a导管处用向上排空气法收集SO₂，故D错误；
故答案为：AC；
（4）装置4中酸性高锰酸钾褪色，经测定反应后溶液中含有Mn²⁺和SO₄^2-，是二氧化硫被氧化生成硫酸，反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）①发生强酸制取弱酸的反应，则酸性为硫酸＞碳酸＞硅酸，由最高价含氧酸的酸性可知非金属性为S＞C＞Si，装置A中试剂X是硫酸，装置1中反应的化学方程式是：CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，
故答案为：硫酸；  CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；
②装置中A中硫酸滴入B中碳酸钠发生反应生成二氧化碳，二氧化碳通过装置1中硅酸钠溶液，反应成白色沉淀硅酸，强酸制备弱酸，酸性强弱是H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，由最高价含氧酸的酸性可知非金属性为S＞C＞Si，
故答案为：H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．

点评 本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备及收集、溶液配制、酸性比较等，把握物质的性质、反应原理、实验装置的作用等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度中等．