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（1分）
（2）品紅溶液（1分）  SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2－＋2 I^－＋4H⁺（2分） 
SO₂＋2H₂S="3S↓+" 2H₂O（2分）
（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（2分）　
（4）CuO、CuS、Cu₂S（2分）
（5）NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^－（2分）
（6）（各1分）

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）

 

解析考點分析：Ⅰ，B中盛放品紅，能檢驗SO₂的漂白性、與碘水發生SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2－＋2 I^－＋4H⁺證明其還原性、D中反應SO₂＋2H₂S="3S↓+" 2H₂O能證明其氧化性；
Ⅱ，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，步驟1加入鹽酸的藍色溶液，確定有CuO,在空氣中煅燒都轉化為Cu₂O和SO₂, 反應方程式為①4CuS+3O₂=2Cu₂O+4SO₂    
②2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂假設2g固體物質A為CuS,結合方程式①計算得固體物質B為1.47g；假設固體物質A為Cu₂S，結合方程式②計算得固體物質B的質量為1.8g，題中B的質量為1.68g，所以同時存在CuS和Cu₂S，
Ⅲ，氨水吸收過量的SO₂的離子方程式為NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-證明SO₃^2－的存在，可向固體物質中加入鹽酸，用品紅檢驗是否產生SO₂，證明HSO₃^-則利用其既可與酸反應，也可與堿反應的性質。
考點：與元素化合物相關的化學實驗。