Question

13．為探究H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性強弱，某小組同學設計如下實驗（夾持及尾氣處理裝置已略去，氣密性已檢驗）．

實驗操作	實驗現象
i．打開A中分液漏斗活塞，滴加濃硫酸	A中有氣泡產生，B中紅棕色溴水褪色，C中有白色沉淀
ii．取C中沉淀加入鹽酸	C中白色沉淀不溶解
iii．打開B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2	開始時顏色無明顯變化，繼續滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色

（1）A中發生反應的化學方程式是Na₂SO₃（固）+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）甲同學通過C中產生白色沉淀，得出結論，氧化性：H₂O₂＞SO₂．
①乙同學認為不能得出此結論，認為在滴加濃硫酸之前應增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N₂，待排凈裝置內空氣后，關閉彈簧夾．
②丙同學認為還應該在B和C之間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是CCl₄或苯或飽和NaHSO₃溶液．
（3）iii中滴入少量H₂O₂沒有明顯變化．提出假設：
觀點1：H₂O₂的量少不能氧化Br^-
觀點2：B中有未反應的H₂SO₃
為驗證觀點2，應進行的實驗操作及現象是取少量滴加H₂O₂溶液前的B中溶液于試管中，加熱，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色．
（4）通過上述全部實驗，得出結論：H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性由強到弱的順序是H₂O₂＞Br₂＞SO₂．

Answer 1

分析 （1）在A中濃硫酸與Na₂SO₃發生復分解反應產生SO₂氣體，該反應的化學方程式是Na₂SO₃（固）+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①由于在裝置中含有空氣，空氣中的氧氣和SO₂在溶液中也會發生反應將其氧化，所以乙同學認為不能得出此結論，認為在滴加濃硫酸之前應增加一步操作，先排盡空氣；
②由于溴單質有揮發性，溴單質也可以將SO₂氧化產生同樣的實驗現象，所以丙同學認為還應該在B和C之間增加洗氣瓶D來除去揮發的溴蒸氣，常見的除溴可以用CCl₄或苯或飽和NaHSO₃溶液；
（3）由于H₂SO₃不穩定，受熱容易分解產生有漂白性的SO₂，所以為驗證觀點2，應進行的實驗操作及現象是取少量滴加H₂O₂溶液前的B中溶液于試管中，加熱，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色；
（4）物質在發生氧化還原反應中氧化性強的可以把氧化性弱的制取出來，所以通過上述全部實驗，得出結論：H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性由強到弱的順序是H₂O₂＞Br₂＞SO₂．

解答 解：（1）在A中濃硫酸與Na₂SO₃發生復分解反應產生SO₂氣體，該反應的化學方程式是Na₂SO₃（固）+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃（固）+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①由于在裝置中含有空氣，空氣中的氧氣和SO₂在溶液中也會發生反應將其氧化，所以乙同學認為不能得出此結論，認為在滴加濃硫酸之前應增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N₂，待排凈裝置內空氣后，關閉彈簧夾，
故答案為：打開彈簧夾，通入N₂，待排凈裝置內空氣后，關閉彈簧夾；
②由于溴單質有揮發性，溴單質也可以將SO₂氧化產生同樣的實驗現象，所以丙同學認為還應該在B和C之間增加洗氣瓶D來除去揮發的溴蒸氣，D中盛放的試劑是CCl₄或苯或飽和NaHSO₃溶液，
故答案為：CCl₄或苯或飽和NaHSO₃溶液；
（3）由于H₂SO₃不穩定，受熱容易分解產生有漂白性的SO₂，所以為驗證觀點2，應進行的實驗操作及現象是取少量滴加H₂O₂溶液前的B中溶液于試管中，加熱，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，
故答案為：取少量滴加H₂O₂溶液前的B中溶液于試管中，加熱，將氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色；
（4）物質在發生氧化還原反應中氧化性強的可以把氧化性弱的制取出來，所以通過上述全部實驗，得出結論：H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性由強到弱的順序是H₂O₂＞Br₂＞SO₂，故答案為：H₂O₂＞Br₂＞SO₂．

點評 本題考查了SO₂氣體的實驗室制取方法、物質氧化性強弱比較的驗證、方程式的書寫等，難度不大．