Question

【題目】在學習“酸和堿”后，小明同學對“硫在氧氣中燃燒”實驗進行再探究。想到實驗生成的二氧化硫是非金屬氧化物，提出疑問：二氧化硫能否與水反應生成酸?

（進行實驗）：將點燃的硫伸入盛有氧氣的集氣瓶（有少量的水）中，反應中產生刺激性氣味的氣體；反應后，蓋緊集氣瓶口的玻璃片，振蕩集氣瓶；再打開玻璃片，仍能聞到刺激性氣味；隨后向其中滴入幾滴紫色的石蕊試液，瓶中液體變為紅色。

（發現問題）：這種能使石蕊試液變紅色的物質是什么?怎樣防止氧化硫排放到空氣中去？

（查閱資料）：在涉及的反應中，二氧化硫與二氧化碳的性質相似；二氧化硫與水反應生成“亞硫酸”（化學式為H2SO2）；亞硫酸還可進一步與氧氣反應生成硫酸。

請解答下列問題：

（1）為了驗證二氧化硫能與水發生反應生成酸，一同學使用下列圖示中所給實驗用品，設計實驗：分別取三朵紫色紙花，①一朵噴灑水；②一朵直接放入盛有二氧化硫氣體的集氣瓶中；③一朵噴灑水后放入盛有二氧化硫的集氣瓶中。其中紫色紙花不會變色的是_____（填實驗序號）。該實驗設計的優點是_____。

（2）亞硫酸中硫元素的化合價為_____價。

（3）寫出亞硫酸生成硫酸的化學方程：_____。

（4）亞硫酸、硫酸、鹽酸和碳酸都能使石蕊試液變紅色，從微觀角度分析原因是_____；

（5）為更多的吸收二氧化硫，防止二氧化硫散發至空氣中。有以下試劑，你認為用來代替集氣瓶中的水最為合適的是_____ （填序號）。

①飽和氧氧化鈣溶液；②飽和氯化鈉溶液；③濃鹽酸；④飽和氫氧化鈉溶液

Answer 1

【答案】①② 既控制了變量，又減少對空氣的污染 +4 2H2SO3+O2=2H2SO4 亞硫酸、硫酸、鹽酸和碳酸溶液中含有氫離子 ④

【解析】

（1）二氧化硫能與水反應生成亞硫酸，酸能使紫色石蕊變紅色；①水顯中性，不能使紫色石蕊變紅色；②干燥的紫色紙花不能使紫色石蕊變紅色；該實驗設計的優點是既控制了變量，又減少了對空氣的污染。

（2）氫元素顯+1價，氧元素顯-2價，所以亞硫酸中硫元素的化合價為+4價；

（3）亞硫酸和氧氣反應生成硫酸，化學方程式為：2H2SO3+O2=2H2SO4；

（4）酸能使紫色石蕊變紅色，亞硫酸、硫酸、鹽酸和碳酸溶液中含有氫離子，都能使石蕊試液變紅色；

（5）二氧化硫是典型的酸性氧化物，能與堿，堿性氧化物，水等多種物質作用。一般常用堿溶液來吸收二氧化硫，用NaOH溶液吸收，生成亞硫酸鈉，氫氧化鈣微溶于水，澄清石灰水中氫氧化鈣的含量很少，因為溶質多了就會出現渾濁不澄清，一般用這個檢驗二氧化碳或者二氧化硫，故選：④。