Question

7．某小組同學做“硫在氧氣中燃燒”的實驗時，老師建議在集氣瓶底部放少量NaOH溶液吸收生成的SO₂．這種做法引起了同學們的思考：如何證明SO₂與NaOH發生了反應呢？該小組同學查閱資料：通常狀況下，1體積水約能溶解40體積SO₂．SO₂與NaOH、Ca（OH）₂發生反應，該反應的原理、現象和CO₂與NaOH、Ca（OH）₂的反應相似．
（1）SO₂與NaOH反應的化學方程式為SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（2）甲同學向充滿SO₂的軟塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液，擰緊瓶蓋，振蕩，發現塑料瓶變癟，由此獲得結論：SO₂與NaOH發生了反應．乙同學認為上述實驗不夠嚴謹，理由是二氧化硫溶于水也會使塑料瓶變癟．
（3）兩同學運用控制變量的方法設計實驗：向兩個200mL充滿SO₂的軟塑料瓶中分別注入a mL水和a mLNaOH溶液，振蕩．則a≤5mL．兩同學實施實驗后，可觀察到的現象為塑料瓶變癟程度不相同，氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟程度大．
（4）為了進一步證明塑料瓶中SO₂是否有剩余，該小組同學用兩個注射器分別抽取兩個塑料瓶中的剩余氣體，其后續合理的實驗方案為將注射器中的氣體推入品紅溶液中，若變紅色證明氣體二氧化硫剩余，若不變紅色說明二氧化硫無剩余．
（5）該小組同學反思用NaOH溶液吸收生成SO₂的原因是二氧化硫在氫氧化鈉溶液中發生反應能吸收更多的二氧化硫氣體．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應，少量氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫反應生成亞硫酸鈉；
（2）氣體的消耗而使瓶內的氣壓減小，因此瓶子會變癟，塑料瓶變癟，可能是二氧化硫溶于水或二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應造成；
（3）amL水和amL氫氧化鈉溶液能將200 mL的SO₂完全吸收，通常狀況下，1體積水約能溶解40體積SO₂，a=5ml，水中和氫氧化鈉溶液中溶解反應的二氧化硫不同，變癟程度不同；
（4）二氧化硫遇到品紅溶液會使紅色品紅溶液褪色；
（5）實驗分析可知氫氧化鈉溶液中吸收二氧化硫多．

解答 解：（1）二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應，少量氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫反應生成亞硫酸鈉，反應的化學方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，
故答案為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）氣體的消耗而使瓶內的氣壓減小，因此瓶子會變癟，塑料瓶變癟，可能是二氧化硫溶于水或二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應造成，塑料瓶變癟，不一定是SO₂與NaOH發生了反應．
故答案為：二氧化硫溶于水也會使塑料瓶變癟；
（3）運用控制變量的方法設計實驗，向兩個200mL充滿SO₂的軟塑料瓶中分別注入a mL水和a mLNaOH溶液，振蕩，amL水和amL氫氧化鈉溶液能將200 mL的SO₂完全吸收，通常狀況下，1體積水約能溶解40體積SO₂，則a≤5ml，實驗驗證水中和氫氧化鈉溶液中溶解反應的二氧化硫不同，變癟程度不同，可觀察到的現象為塑料瓶變癟程度不相同，氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟程度大，
故答案為：5；塑料瓶變癟程度不相同，氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟程度大；
（4）二氧化硫遇到品紅溶液會使紅色品紅溶液褪色，為了進一步證明塑料瓶中SO₂是否有剩余，該小組同學用兩個注射器分別抽取兩個塑料瓶中的剩余氣體，其后續合理的實驗方案為：將注射器中的氣體推入品紅溶液中，若變紅色證明氣體二氧化硫剩余，若不變紅色說明二氧化硫無剩余，
故答案為：將注射器中的氣體推入品紅溶液中，若變紅色證明氣體二氧化硫剩余，若不變紅色說明二氧化硫無剩余；
（5）實驗分析可知氫氧化鈉溶液中吸收二氧化硫多，該小組同學反思用NaOH溶液吸收生成SO₂的原因是二氧化硫在氫氧化鈉溶液中發生反應能吸收更多的二氧化硫氣體，故答案為：二氧化硫在氫氧化鈉溶液中發生反應能吸收更多的二氧化硫氣體．

點評 本題考查了物質性質實驗驗證方法的分析判斷，主要是二氧化硫性質的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．