Question

20．某研究性學習小組在研究二氧化硫漂白作用時，從“氯氣的漂白作用實際上是氯氣與水反應生成的次氯酸的漂白作用”得到啟發．為了探究二氧化硫作用得到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產物，該小組設計了如下實驗．請回答相關問題．
（1）實驗室用亞硫酸鈉粉末跟硫酸制取二氧化硫，現有下列三種硫酸溶液，應選用B（填字母），理由是98%的濃硫酸H⁺濃度小不易反應，10%硫酸濃度太稀不利于SO₂放出；
A．98%濃硫酸B．70%硫酸C．10%稀硫酸
（2）為了探究SO₂能否使品紅褪色，該同學選擇了正確的藥品后設計了如圖所示實驗裝置，請指出實驗裝置設計中的不合理之處．
①不能用長頸漏斗，應改用分液漏斗；②缺少二氧化硫的干燥裝置．
（3）該同學選擇了正確裝置后，實驗中控制二氧化硫以大約每秒3個氣泡的速度通過品紅的酒精溶液時，經過一小時后，品紅仍不褪色．為此，你認為使品紅的水溶液褪色的微�？赡苁荋SO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃．
（4）該同學進一步實驗如下：取等量相同濃度的品紅水溶液于兩支試管中，再分別加入少量亞硫酸鈉固體和亞硫酸氫鈉固體，兩支試管中的品紅都褪色，他得出的結論：使品紅褪色的微�？隙ㄊ荋SO₃^-或SO₃^2-．你認為他的結論是否正確不正確，其理由是因為亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子都會水解生成亞硫酸．

Answer 1

分析 （1）根據濃硫酸和二氧化硫的性質分析，濃度大時硫酸以分子形式存在，硫酸稀時，二氧化硫易溶于水，據此分析．
（2）根據實驗目的及二氧化硫的性質分析，應制取干燥的二氧化硫氣體，為控制液體的量，應選取易控制流量的儀器；
（3）根據二氧化硫、品紅溶液、品紅酒精溶液的性質分析；
（4）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，根據溶液中存在的含硫微粒判斷．

解答 解：（1）硫酸和亞硫酸鈉固體制取二氧化硫發生的是離子反應，如果硫酸濃度過大，硫酸是以分子形式存在，沒有電離出H⁺，不能反應生成SO₂；如果硫酸濃度過低，二氧化硫易溶于水，不利于二氧化硫放出，所以選取70%硫酸，故選B，
故答案為：B；98%的濃硫酸H⁺濃度小不易反應，10%硫酸濃度太稀不利于SO₂放出；
（2）為控制硫酸的流量應選取分液漏斗，該實驗是探究干燥的SO₂能不能使品紅褪色，所以二氧化硫通入品紅溶液前要進行干燥，
故答案為：不能用長頸漏斗，應改用分液漏斗；缺少二氧化硫的干燥裝置；
（3）二氧化硫和水反應生成亞硫酸，二氧化硫和酒精不反應，二氧化硫能使品紅溶液褪色而不能使品紅的酒精溶液褪色，由此得出S0₂的漂白作用是SO₂與水作用的產物導致的，二氧化硫和水反應生成亞硫酸、亞硫酸電離生成亞硫酸氫根離子、亞硫酸氫根離子電離生成亞硫酸根離子，所以使品紅的水溶液褪色的微粒可能是：HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃，
故答案為：HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃；
（4）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，且亞硫酸氫根離子能電離生成亞硫酸根離子，所以兩種溶液中都含有HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃，所以不能確定使品紅褪色的微粒肯定是HSO₃^-或SO₃ ^2-，
故答案為：不正確；因為亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子都會水解生成亞硫酸．

點評 本題考查了探究二氧化硫漂白性的實驗，明確各物質的性質是解本題關鍵，注意采用對比方法進行分析，難度較大．