Question

【題目】SO2 是中學化學中的常見氣體，也是大氣污染物的主要組成成分。回答下列問題：

⑴甲組同學利用下列裝置制備并收集干燥的 SO2：

裝置Ⅰ中盛裝亞硫酸鈉的儀器名稱是_______，裝置 II 的作用是對 SO2 氣體進行干燥，該裝置中所盛 試劑名稱為_________，裝置 III 為集氣裝置，應選取填入 III 中的集氣裝置為___________（選填字母代號）。

⑵乙組同學利用下列裝置制備 SO2 并探究其性質：

①該組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為a→_________。裝置C中飽和NaHSO3溶液的作用是________。

②能證明SO2具有還原性的現象是___________，該反應的離子方程式為_________________。

③裝置B的作用吸收SO2尾氣，該裝置中盛裝的試劑是_______________。

⑶設計實驗證明H2SO3為弱電解質：________________。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 濃硫酸 a d→c→f→e→b 除去SO2中的HCl 酸性KMnO4溶液褪色 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ NaOH溶液 用pH試紙檢驗Na2SO3溶液，試紙變藍或用pH試紙（或pH計）檢測0.01mol·L-1 NaHSO3，pH＞2

【解析】

(1)根據裝置圖分析可知，Ⅰ為濃硫酸和亞硫酸鈉制取SO2的裝置，Ⅱ為干燥SO2的裝置，Ⅲ為SO2的收集裝置，據此分析解答；

(2)由裝置圖，A為SO2的制取裝置，B為尾氣吸收裝置，C為除雜裝置，可除去SO2中混有的HCl，HCl與飽和的NaHSO3反應生成SO2，可除去SO2中的雜質HCl，D為SO2的還原性檢驗裝置，據此分析解答。

(1)根據裝置結構可知，裝置Ⅰ中盛裝亞硫酸鈉的儀器是圓底燒瓶，濃硫酸具有吸水性，且由于SO2是酸性氣體，不與濃硫酸反應，故干燥SO2可用濃硫酸，SO2的密度比空氣大，因此采用向上排空氣法，進氣管應插入集氣瓶底部，a符合要求，故答案為：圓底燒瓶；濃硫酸；a；

(2)①根據裝置圖分析可知，A為SO2的制取裝置，B為尾氣吸收裝置，C為除雜裝置，可除去SO2中混有的HCl，HCl與飽和的NaHSO3反應生成SO2，可除去SO2中的雜質HCl，D為SO2的還原性檢驗裝置，實驗時，裝置連接順序為制取氣體裝置→除雜裝置→性質實驗裝置→尾氣吸收裝置，氣體在進入呈有相應試劑的集氣瓶時應長進短處，則依次連接的合理順序為a→d→c→f→e→b，故答案為：d→c→f→e→b；除去SO2中的HCl；

②SO2具有還原性，可與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應，SO2被MnO4-氧化成SO42-，從而酸性高錳酸鉀溶液褪色，反應的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+，故答案為：酸性KMnO4溶液褪色；5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+；

③SO2為酸性氣體，可用NaOH溶液吸收，即裝置B中盛裝的試劑是NaOH，故答案為：NaOH溶液；

(3)通過檢驗一定濃度H2SO3溶液的pH或檢驗亞硫酸鹽溶液的酸堿性方法判斷H2SO3為弱電解質，可設計實驗為：用pH試紙檢驗Na2SO3溶液，試紙變藍或用pH試紙（或pH計）檢測0.01mol·L-1 NaHSO3，pH＞2，故答案為：用pH試紙檢驗Na2SO3溶液，試紙變藍或用pH試紙（或pH計）檢測0.01mol·L-1 NaHSO3，pH＞2。