Question

某興趣小組設計如下圖實驗裝置進行實驗。

Ⅰ、探究大氣污染物SO₂的性質
（1）為了實現綠色環保的目標，能否用上圖A₂代替A₁裝置        （填“能”或“否”）。
（2）B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為        ，C中反應的離子方程式為              ，D中反應的化學方程式為            。
Ⅱ、探究銅片與濃H₂SO₄反應的產物
實驗結束，發現在銅片表面附著黑色固體。查閱資料得知：此黑色固體可能含有CuO、CuS、Cu₂S。常溫下CuS和Cu₂S都不溶于稀鹽酸，在空氣中煅燒都轉化為Cu₂O和SO₂。該小組同學收集一定量黑色固體，按如下實驗方案探究其成分：

（3）步驟Ⅱ中檢驗濾渣洗滌干凈的實驗方法是_____________________________。
（4）黑色固體的成分是________________。
Ⅲ、尾氣處理
用氨水吸收尾氣中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-、HSO₃^-等陰離子。
（5）氨水吸收過量SO₂的反應的離子方程式為                             。
（6）已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO₂也易溶于水。現有儀器和試劑為：小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 mol/L鹽酸、2 mol/LHNO₃、1 mol/LBaCl₂溶液、l mol/LBa(OH)₂溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設計實驗證明“吸收液”中存在SO₃^2-、HSO₃^-，完成下表的實驗操作、預期現象和結論：

實驗操作	預期現象與結論
步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取l mol/L BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。	若出現白色渾濁， 則“吸收液”中存在SO32-或 SO42-。
步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體                          。	， 則“吸收液”中存在 SO32-。
步驟3：                                                                                          。	， 則“吸收液”中存在 HSO3-。

 

Answer 1

（1）能（2）品紅溶液  SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2-＋2 I^-＋4H⁺ SO₂＋2H₂S="3S↓+" 2H₂O（3）取最后一次洗滌液少許，滴加少量AgNO₃溶液，若無明顯現象，則洗滌干凈。（4）CuO、CuS、Cu₂S
（5）NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-
（6）

實驗操作	預期現象與結論
步驟2：滴入1滴（或少量）品紅溶液，再滴入過量2mol/L鹽酸，振蕩	若品紅褪色（或有氣泡、或沉淀部分溶解），
步驟3：用試管取適量濾液，向其中滴入過量的1mol/LBa(OH)2溶液 [或滴入1滴（或少量）品紅溶液，再滴入2-3滴（或過量）的2mol/L鹽酸]，振蕩。	若出現白色沉淀（或品紅溶液褪色，或有氣泡，），

 

解析試題分析：（1）用亞硫酸鈉與濃硫酸反應代替銅與濃硫酸加入制取二氧化硫氣體反應可以控制，避免了環境污染。（2）用品紅溶液來檢驗二氧化硫的漂白性；用碘水或溴水來檢驗二氧化硫的還原性；用硫化氫來檢驗它的氧化性。C中的兩種方程式是：SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2-＋2 I^-＋4H⁺。D中反應的化學方程式為：SO₂＋2H₂S="3S↓+" 2H₂O（3）檢驗濾渣洗滌干凈的實驗方法是：取最后一次洗滌液少許，滴加少量AgNO₃溶液和稀硝酸若無明顯現象，則證明洗滌干凈。（4）黑色固體加入鹽酸得到藍色溶液和不溶物，說明含有CuO.不溶物CuS和Cu₂S二者至少有一種。若不溶物全部是CuS,在空氣中灼燒得到氧化亞銅質量為(2.00g÷96g/mol)×1/2×144g/mol=1.5g;若不溶物全部是Cu₂S,在空氣中灼燒得到氧化亞銅質量為(2.00g÷160g/mol)×144g/mol=1.8g.現在產生的Cu₂O質量是1.68g.說明CuS和Cu₂S都有。因此黑色固體的成分是CuO、CuS、Cu₂S。（5）氨水與過量SO₂的反應的離子方程式為：NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-。（6）亞硫酸鹽和鹽酸發生反應產生二氧化硫氣體，二氧化硫能使品紅溶液褪色。可以用品紅溶液和酸來檢驗SO₃^2-。用試管取適量濾液，向其中滴入過量的1mol/LBa(OH)₂溶液 [或滴入1滴（或少量）品紅溶液，再滴入2-3滴（或過量）的2mol/L鹽酸]，振蕩。若出現白色沉淀（或品紅溶液褪色，或有氣泡，），就證明含有 HSO₃^-。
考點：考查銅片與濃H₂SO₄反應的產物及SO₃^2-、HSO₃^-的檢驗。