Question

4．根據下面提供的儀器和試劑，完成驗證SO₂既有氧化性又有還原性的實驗．可選用的儀器如圖所示：
可選用的試劑：①鹽酸，②濃硫酸，③溴水，④Na₂SO₃固體，⑤FeS固體，⑥品紅溶液，⑦氫氧化鈉溶液．試回答下列問題：
（1）按SO₂氣流方向，選用上述儀器組合成整套裝置，正確的連接順序是（用數字表示、可重復使用）（1）→（3）→（4）→（5）→（6）→（3）．
（2）上述A-C裝置中，應加入的試劑（從①～⑦中選取編號填空）是A①③、B①④、C②或⑥．
（3）請寫出裝置中的反應方程式．
A中：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑；B中：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂．
（4）表現SO₂氧化性的實驗是上述儀器中的D裝置（填A-D），實驗過程中能觀察到的實驗現象是裝置內壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成，寫出該裝置中的反應方程式2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O．
（5）表現SO₂還原性的實驗是上述儀器中的C裝置（填A-D），實驗過程中能觀察到的實驗現象是溴水褪色，寫出該裝置中的反應方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．
（6）為了防止污染空氣，在裝置D的出氣口應該裝置D的出氣管應連接盛有NaOH溶液的C裝置3口．

Answer 1

分析 驗證SO₂既有氧化性又有還原性的實驗，由圖可知，A中發生①③物質的反應生成SO₂，B中發生①④物質的反應生成H₂S，在C中加溴水，1與3相連，溴水褪色，發生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4與5相連，同時2與7相連，二氧化硫與硫化氫均進入D中發生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，為防止污染環境，然后出氣口6與3相連，此時C中為NaOH溶液進行尾氣處理，以此來解答．

解答 解：驗證SO₂既有氧化性又有還原性的實驗，由圖可知，A中發生①③物質的反應生成SO₂，B中發生①④物質的反應生成H₂S，在C中加溴水，1與3相連，溴水褪色，發生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4與5相連，同時2與7相連，二氧化硫與硫化氫均進入D中發生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，然后出氣口6與3相連，此時C中為NaOH溶液進行尾氣處理，
（1）由上述分析可知，上述儀器組合成整套裝置，裝置順序為A、C、D（同時連B、D）、C，則正確的連接順序是1→3→4→5→6→7，
故答案為：1→3→4→5→6→7；
（2）由上述分析可知，A中試劑為①③，B中試劑為①④，C中分別試劑為②或⑥，
故答案為：①③；①④；②或⑥；
（3）A中發生①③物質的反應生成SO₂，其反應方程式為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，B中發生①④物質的反應生成H₂S，其反應方程式為：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，
故答案為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑；FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂；
（4）S元素的化合價降低，體現二氧化硫的氧化性，觀察到裝置內壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成，其反應方程式為：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
故答案為：D；裝置內壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成；2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
（5）C中發生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，S元素的化合價升高，體現二氧化硫的還原性，觀察到溴水褪色；
故答案為：C；溴水褪色；SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（6）該實驗中二氧化硫、硫化氫、溴蒸氣均為有毒氣體，嚴重污染大氣，必須凈化后再放空，則裝置D的出氣管應連接盛有NaOH溶液的C裝置3口，
故答案為：裝置D的出氣管應連接盛有NaOH溶液的C裝置3口．

點評 本題考查性質實驗方案的設計，把握還原性與氧化性的實驗中發生的化學反應進行實驗設計為解答的關鍵，注重氧化還原反應、實驗技能、化學與環境的綜合考查，題目難度中等．題目側重考查了學生設計實驗的能力、分析問題解決問題的能力及提取信息的能力．