Question

17．SO₂是無色有窒息性臭味的有毒氣體，是一種主要的氣態污染物．某化學興趣小組制備并對SO₂的化學性質和用途進行探究．

（1）【SO₂的制備】：用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO₂的裝置如圖1（夾持儀器省略）．圖中的裝置錯誤的是C（填字母）；D的作用是吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣．
（2）【探究SO₂的性質】：根據SO₂中S元素的化合價，預測并通過實驗驗證SO₂的性質．實驗可選用的實驗藥品有濃硫酸、Na₂SO₃固體、Na₂S溶液、FeCl₃溶液、品紅溶液等．探究過程實驗裝置如圖2．（夾持儀器省略）
①請完成下列表格．

藥品		作用
A	FeCl3溶液	驗證SO2的還原性
B	Na2S溶液	驗證二氧化硫的氧化性
C	品紅溶液	驗證二氧化硫的漂白性

②A中發生反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-．
③在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中發生了氧化還原反應，取A中溶液分成兩份，并設計了如下實驗：
方案一：往第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫紅色褪去；
方案二：往第二份試液中加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
上述方案不合理的是方案一，原因是過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色．
（3）【SO₂的用途】：二氧化硫通常作為保護劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風味和增酸的作用，但吸入過量二氧化硫對人體有害．我國國家標準規定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1．圖3為該小組對葡萄酒中的SO₂進行收集與測量的裝置．
①冷凝管中水的進口為：a（填“a”或“b”）
②A中加入200.00ml葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與B中H₂O₂完全反應，其化學方程式為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
③除去B中過量的H₂O₂，然后用0.0600mol•L^-1NaOH標準溶液進行滴定，滴定至終點時，消耗NaOH溶液20.00ml，該葡萄酒中SO₂含量為：0.192g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時應長時短出，二氧化硫會污染空氣，所以要進行尾氣吸收；
（2）①根據實驗裝置圖及提供的試劑可知，實驗中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，驗證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應，再用二氧化硫與硫化鈉反應驗證二氧化硫的氧化性，最后在有水浴的裝置中驗證二氧化硫的漂白性；
②A中發生反應為二氧化硫與氯化鐵反應生成亞鐵離子和硫酸根離子；
③過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，據此判斷；
（3）①為了充分冷卻氣體，應該下口進水；
②二氧化硫具有還原性，能夠與過氧化氫反應生成硫酸，據此寫出反應的化學方程式；
③根據關系式2NaOH～H₂SO₄～SO₂及氫氧化鈉的物質的量計算出二氧化硫的質量，再計算出該葡萄酒中的二氧化硫含量．

解答 解：（1）根據圖1裝置可知，二氧化硫密度大于空氣，所以收集二氧化硫時應長時短出，所以C處有錯，二氧化硫會污染空氣，所以D的作用是進行尾氣吸收，
故答案為：C；吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣；
（2）①根據實驗裝置圖及提供的試劑可知，實驗中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，驗證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應，再用二氧化硫與硫化鈉反應驗證二氧化硫的氧化性，最后在有水浴的裝置中驗證二氧化硫的漂白性，
故答案為：

藥品		作用
A	FeCl3溶液
B	Na2S溶液	驗證二氧化硫的氧化性
C		驗證二氧化硫的漂白性

；
②A中發生反應為二氧化硫與氯化鐵反應生成亞鐵離子和硫酸根離子，反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
③過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案一不合理，
故答案為：方案一；過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色；
（3）①根據儀器A的構造可知，儀器A為冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以應該進水口為a，
故答案為：a；
②雙氧水具有氧化性，能夠將二氧化硫氧化成硫酸，反應的化學方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；
③根據2NaOH～H₂SO₄～SO₂可知SO₂的質量為：$\frac{1}{2}$×（0.0600mol/L×0.020L）×64g/mol=0.0384g，該葡萄酒中的二氧化硫含量為：$\frac{0.0384g}{0.2L}$=0.192g/L，
故答案為：0.192．

點評 本題考查了探究物質的組成、測量物質的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質、中和滴定的計算，要求學生掌握探究物質組成、測量物質含量的方法，明確二氧化硫的化學性質及中和滴定的操作方法及計算方法，試題培養了學生靈活應用所學知識的能力．