Question

13．某興趣小組為豐富課本所學的SO₂性質，設計了下列系列實驗：
（1）用圖裝置制取并收集SO₂以驗證其氧化性

①實驗時為控制SO₂產生的快慢，應采取的措施是控制滴濃硫酸的速度．
②燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環境．
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發現Mg條繼續燃燒，則反應后生成的含硫物質可能是S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃（填化學式）．
④若將集氣瓶換成盛有Na₂S溶液的廣口瓶，發現通氣一段時間后產生大量淡黃色渾濁，經測定，產物中還有一種相對分子質量為104的酸式鹽．則該反應的離子方程式為2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-．
（2）用如圖裝置驗證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強

⑤試劑X是品紅溶液，其作用是檢驗SO₂是否除盡．
⑥當觀察到品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強．

Answer 1

分析 （1）根據裝置圖可知，實驗中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣；
①實驗時為控制SO₂產生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會污染空氣，所以要進行尾氣吸收；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發現Mg條繼續燃燒，發生氧化還原反應，根據化合價升降推測可能的物質；
④將二氧化硫通入有Na₂S溶液的廣口瓶，發現通氣一段時間后產生大量淡黃色渾濁，應為硫，同時生成相對分子質量為104的酸式鹽應為NaHSO₃，根據電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
（2）驗證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，可以用亞酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說明有二氧化碳產生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，據此答題；

解答 解：（1）根據裝置圖可知，實驗中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，
①實驗時為控制SO₂產生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度，
故答案為：控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會污染空氣，所以要進行尾氣吸收，所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環境，
故答案為：吸收SO₂氣體，防止污染環境；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發現Mg條繼續燃燒，發生氧化還原反應，硫的化合價降低，根據化合價升降推測可知，反應后生成的含硫物質可能是S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃，
故答案為：S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃；
④將二氧化硫通入有Na₂S溶液的廣口瓶，發現通氣一段時間后產生大量淡黃色渾濁，應為硫，同時生成相對分子質量為104的酸式鹽應為NaHSO₃，反應的離子方程式為2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-，
故答案為：2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-；
（2）驗證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，可以用亞酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說明有二氧化碳產生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，
⑤根據上面的分析可知，試劑X是 品紅溶液，其作用是 檢驗SO₂是否除盡，
故答案為：品紅溶液；檢驗SO₂是否除盡；
⑥當觀察到 品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，
故答案為：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁．

點評 本題屬于探究實驗，考查了二氧化硫的性質，涉及實驗基本操作、氧化還原反應原理的應用，方程式的書寫等，考查知識點較多，難度中等，注意元素化合知識與化學實驗的綜合應用．