Question

4．根据下面提供的仪器和试剂，完成验证SO₂既有氧化性又有还原性的实验．可选用的仪器如图所示：
可选用的试剂：①盐酸，②浓硫酸，③溴水，④Na₂SO₃固体，⑤FeS固体，⑥品红溶液，⑦氢氧化钠溶液．试回答下列问题：
（1）按SO₂气流方向，选用上述仪器组合成整套装置，正确的连接顺序是（用数字表示、可重复使用）（1）→（3）→（4）→（5）→（6）→（3）．
（2）上述A-C装置中，应加入的试剂（从①～⑦中选取编号填空）是A①③、B①④、C②或⑥．
（3）请写出装置中的反应方程式．
A中：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑；B中：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂．
（4）表现SO₂氧化性的实验是上述仪器中的D装置（填A-D），实验过程中能观察到的实验现象是装置内壁上有淡黄色的固体析出和液滴生成，写出该装置中的反应方程式2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O．
（5）表现SO₂还原性的实验是上述仪器中的C装置（填A-D），实验过程中能观察到的实验现象是溴水褪色，写出该装置中的反应方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．
（6）为了防止污染空气，在装置D的出气口应该装置D的出气管应连接盛有NaOH溶液的C装置3口．

Answer 1

分析 验证SO₂既有氧化性又有还原性的实验，由图可知，A中发生①③物质的反应生成SO₂，B中发生①④物质的反应生成H₂S，在C中加溴水，1与3相连，溴水褪色，发生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4与5相连，同时2与7相连，二氧化硫与硫化氢均进入D中发生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，为防止污染环境，然后出气口6与3相连，此时C中为NaOH溶液进行尾气处理，以此来解答．

解答 解：验证SO₂既有氧化性又有还原性的实验，由图可知，A中发生①③物质的反应生成SO₂，B中发生①④物质的反应生成H₂S，在C中加溴水，1与3相连，溴水褪色，发生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4与5相连，同时2与7相连，二氧化硫与硫化氢均进入D中发生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，然后出气口6与3相连，此时C中为NaOH溶液进行尾气处理，
（1）由上述分析可知，上述仪器组合成整套装置，装置顺序为A、C、D（同时连B、D）、C，则正确的连接顺序是1→3→4→5→6→7，
故答案为：1→3→4→5→6→7；
（2）由上述分析可知，A中试剂为①③，B中试剂为①④，C中分别试剂为②或⑥，
故答案为：①③；①④；②或⑥；
（3）A中发生①③物质的反应生成SO₂，其反应方程式为：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，B中发生①④物质的反应生成H₂S，其反应方程式为：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，
故答案为：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑；FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂；
（4）S元素的化合价降低，体现二氧化硫的氧化性，观察到装置内壁上有淡黄色的固体析出和液滴生成，其反应方程式为：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
故答案为：D；装置内壁上有淡黄色的固体析出和液滴生成；2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
（5）C中发生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，S元素的化合价升高，体现二氧化硫的还原性，观察到溴水褪色；
故答案为：C；溴水褪色；SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（6）该实验中二氧化硫、硫化氢、溴蒸气均为有毒气体，严重污染大气，必须净化后再放空，则装置D的出气管应连接盛有NaOH溶液的C装置3口，
故答案为：装置D的出气管应连接盛有NaOH溶液的C装置3口．

点评 本题考查性质实验方案的设计，把握还原性与氧化性的实验中发生的化学反应进行实验设计为解答的关键，注重氧化还原反应、实验技能、化学与环境的综合考查，题目难度中等．题目侧重考查了学生设计实验的能力、分析问题解决问题的能力及提取信息的能力．