Question

【題目】某研究性學習小組利用下列有關裝置對SO2的性質及空氣中SO2的含量進行探究（裝置的氣密性已檢查）：

(1)裝置A中反應的化學方程式是________．

(2)滴加濃硫酸之前，打開彈簧夾，通入一段時間N2，再關閉彈簧夾．此操作的目的是　______。

(3)實驗過程裝置B中沒有明顯變化．實驗結束取下裝置B，從中分別取少量溶液于兩支潔凈試管中，向第1支試管中滴加適量氨水出現白色沉淀___________（填化學式）；向第2支試管中滴加適量新制氯水，仍然出現白色沉淀，該反應的離子方程式是______。

(4)裝置C中的溶液中出現淡黃色渾濁,該實驗證明SO2具有___ 性．

(5)裝置D的作用是______。

(6)另一小組利用裝置E進行實驗：SO2性質實驗之后，用注射器對實驗室內空氣進行取樣．并向裝置E中共注入V mL（已折算為標況下體積）的空氣，當溶液剛好褪色時，停止實驗．請計算該空氣中SO2的體積分數（用含V的代數式表示）______。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4（濃）==SO2 + Na2SO4 +H2O排出裝置中的空氣避免干擾Ba2SO3Ba2++SO2 + Cl2 +2H2O=== BaSO4+ 4H+ +2Cl－氧化性尾氣吸收防止污染2.8/V

【解析】

(1)裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水,據此寫出反應的化學方程式;(2)裝置中氧氣影響二氧化硫的性質實驗,故需要用氮氣除去系統中的空氣;(3)二氧化硫易溶于水,但是二氧化硫不與氯化鋇溶液反應,當向溶液中通入氨氣后生成亞硫酸銨,亞硫酸銨溶液與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇;氯氣具有強氧化性,氯氣將二氧化硫氧化成硫酸,硫酸與氯化鋇反應生成氯化鋇沉淀,據此寫出反應的離子方程式;(4)二氧化硫與硫化氫反應生成淡黃色的S單質,二氧化硫表現了氧化性;(5)二氧化硫有毒,多余的氣體需要用氫氧化鈉溶液吸收;(6)向實驗1的溶液中加入足量氯化鋇溶液,根據溶液顏色變化判斷。

（1）裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，反應的化學方程式為：Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O，因此答案是：Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O。
（2）裝置中的氧氣影響二氧化硫的性質實驗，所以為了排除裝置中空氣，應該滴加濃硫酸之前，打開彈簧夾，通入一段時間N2，再關閉彈簧夾，因此答案是：排除裝置中氧氣對實驗的干擾。
（3）向第1支試管中滴加適量氨水，氨水與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇白色沉淀；氯氣將二氧化硫氧化成硫酸，硫酸與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為：Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。因此，答案是：BaSO3；Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。
（4）C中發生反應為：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，反應中二氧化硫得電子化合價降低而作氧化劑，表現了氧化性，因此，本題正確答案是：氧化。
（5）二氧化硫氣體是一種有毒氣的酸性氧化物，多余的氣體不能直接排放，需要用氫氧化鈉溶液吸收，因此答案是：吸收SO2尾氣，防止污染空氣。
（6）二氧化硫與高錳酸鉀發生氧化還原反應，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，則Mn元素得到電子的物質的量是0.05L×0.001mol/L×5=2.5×10-4mol，根據得失電子守恒，設空氣中二氧化硫的物質的量是x，則（6-4）x=2.5×10 -4mol，x=1.25×10 -4mol，標準狀況下的條件是1.25×10 -4mol×22.4L/mol=2.8×10-3L=2.8mL，所以該空氣中SO 2的體積分數為2.8/V。 答案：2.8/V。