Question

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO₂的性质

（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A₂代替A₁装置         （填“能”或“否”）。

（2）B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为         ，C中反应的离子方程式为               ，D中反应的化学方程式为             。

Ⅱ、探究铜片与浓H₂SO₄反应的产物

实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu₂S。常温下CuS和Cu₂S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu₂O和SO₂。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

（3）步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。

（4）黑色固体的成分是________________。

Ⅲ、尾气处理

用氨水吸收尾气中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^－、SO₃^2－、SO₄^2－、HSO₃^－等阴离子。

（5）氨水吸收过量SO₂的反应的离子方程式为                              。

（6）已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO₂也易溶于水。

现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2 mol/L盐酸、

2 mol/LHNO₃、1 mol/LBaCl₂溶液、l mol/LBa(OH)₂溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO₃^2－、HSO₃^－，完成下表的实验操作、预期现象和结论：

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。	若出现白色浑浊，则“吸收液” 中存在SO32－或 SO42－。
步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体                           。	， 则“吸收液”中存在 SO32－。
步骤3：                                                                                           。	， 则“吸收液”中存在 HSO3－。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）能（1分）

（2）品红溶液（1分）  SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2－＋2 I^－＋4H⁺（2分） 

SO₂＋2H₂S=3S↓+ 2H₂O（2分）

（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净（2分）　

（4）CuO、CuS、Cu₂S（2分）

（5）NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^－（2分）

（6）（各1分）

实验操作	预期现象与结论
步骤2：滴入1滴（或少量）品红溶液，再滴入过量2mol/L盐酸，振荡	若品红褪色（或有气泡、或沉淀部分溶解），
步骤3：用试管取适量滤液，向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液 [或滴入1滴（或少量）品红溶液，再滴入2-3滴（或过量）的2mol/L盐酸]，振荡。	若出现白色沉淀（或品红溶液褪色，或有气泡）

 

【解析】

考点分析：Ⅰ，B中盛放品红，能检验SO₂的漂白性、与碘水发生SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2－＋2 I^－＋4H⁺证明其还原性、D中反应SO₂＋2H₂S=3S↓+ 2H₂O能证明其氧化性；

Ⅱ，取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净，步骤1加入盐酸的蓝色溶液，确定有CuO,在空气中煅烧都转化为Cu₂O和SO₂, 反应方程式为①4CuS+3O₂=2Cu₂O+4SO₂     

②2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂假设2g固体物质A为CuS,结合方程式①计算得固体物质B为1.47g；假设固体物质A为Cu₂S，结合方程式②计算得固体物质B的质量为1.8g，题中B的质量为1.68g，所以同时存在CuS和Cu₂S，

Ⅲ，氨水吸收过量的SO₂的离子方程式为NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-证明SO₃^2－的存在，可向固体物质中加入盐酸，用品红检验是否产生SO₂，证明HSO₃^-则利用其既可与酸反应，也可与碱反应的性质。

考点：与元素化合物相关的化学实验。