Question

為了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產物，某學習小組設計了如圖裝置來進行實驗．請回答相關問題．
（1）為了探究干燥的SO₂ 能不能使品紅褪色，請指出實驗裝置圖設計中的不合理之處．
①

 

；   ②

 

（2）按照修改后的裝置，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．這說明品紅褪色的原因不是二氧化硫直接導致．為此，SO₂ 通過品紅水溶液后，引起品紅褪色的微粒可能是

 

．
（3）甲同學實驗如下：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，對此，他得出結論：使品紅褪色的微粒是

 

，不是H₂SO₃．你認為他的結論是否正確

 

，其理由是

 

．
（4）為了進一步探究，乙組同學做了如下實驗：分別取相同濃度的品紅溶液各20mL于兩只小燒杯中，兩只燒杯中同時一次性各加入20mL0.1mol/L的亞硫酸鈉，20mL0.1mol/L的亞硫酸氫鈉溶液，發現加入亞硫酸鈉溶液的品紅褪色較快．
①微粒濃度與褪色快慢關系，請用“大”或“小”填寫“________”內容

	c（SO32-）	c（HSO3-）	c（H2SO3）	褪色速度
Na2SO3溶液	大	小	小	快
NaHSO3溶液	較上面	較上面	較上面	慢

②根據實驗和分析，得出的結論是

 

；理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）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；二氧化硫有毒，應有尾氣處理裝置；
（2）根據二氧化硫和水反應的方程式判斷溶液中存在的微粒，注意二氧化硫和水的反應是可逆反應；
（3）根據鹽類的性質分析，強堿弱酸鹽亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能發生水解生成亞硫酸，據此判斷正誤；
（4）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都是強堿弱酸鹽，都能發生水解，但亞硫酸鈉的水解程度大于亞硫酸氫鈉的水解程度，注意亞硫酸是二元弱酸，所以亞硫酸根離子能發生兩步水解，只是第一步水解程度大于第二步水解程度；

解答：解：（1）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；二氧化硫有毒，所以多余氣體不能直接排空，故要有尾氣處理裝置，
故答案為：①二氧化硫沒有干燥（或缺少二氧化硫的干燥裝置）；②沒有尾氣吸收裝置；  
（2）二氧化硫和水反應生成亞硫酸，SO₂+H₂O?H₂SO₃，亞硫酸是二元弱酸，所以能發生兩步電離，第一步生成氫離子和亞硫酸氫根離子，亞硫酸氫根離子電離生成亞硫酸根離子和氫離子，H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，以上反應都是可逆反應，所以存在的含有硫元素的微粒有（除二氧化硫外）H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃ ^2-，
故答案為：H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃ ^2-；
（3）亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都是強堿弱酸鹽，都能發生水解，水解反應方程式為：亞硫酸鈉的水解，SO₃^2-+H₂O=HSO₃^-+OH^-、HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；亞硫酸氫鈉的水解，HSO₃^-+H₂O=H₂SO₃+OH^-；通過水解方程式看出，無論亞硫酸鈉還是亞硫酸氫鈉都能水解生成亞硫酸，故該說法錯誤，
故答案為：不正確，因亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子都會水解生成亞硫酸；
（4）①亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉都能電離和水解，但水解是微弱的，電離程度大于水解程度；亞硫酸氫根離子能電離出亞硫酸根離子，但較弱，所以亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸根離子比亞硫酸鈉溶液中的小；亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸氫根離子比亞硫酸鈉溶液中的大；亞硫酸根離子的水解程度大于亞硫酸氫根離子的水解程度，且亞硫酸根離子的第二步水解更弱，所以亞硫酸氫鈉溶液中的亞硫酸比亞硫酸鈉溶液中的大，
故答案為：小；大；大；
②根據實驗和分析，得出的結論是使品紅褪色的微粒是亞硫酸根離子，
故答案為：使品紅褪色的微粒是亞硫酸根離子．

點評：本題考查了探究二氧化硫漂白性的實驗，掌握相關的知識是解答的基礎，注意鹽類的水解較微弱的，鹽在水溶液中是電離為主，水解為次是解答本題的關鍵，題目難度較大．