Question

【題目】葡萄酒中的酒精是葡萄果實中的糖發(fā)酵后的產(chǎn)物(C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑）。

Ⅰ.已知：實驗室制乙烯原理為CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O，產(chǎn)生的氣體能使Br2的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同學(xué)用下列實驗驗證。（氣密性已檢驗，部分夾持裝置略）。實驗操作和現(xiàn)象：

操作	現(xiàn)象
點燃酒精燈，加熱至170℃	Ⅰ：A中燒瓶內(nèi)液體漸漸變黑 Ⅱ：B內(nèi)氣泡連續(xù)冒出，溶液逐漸褪色
……
實驗完畢，清洗燒瓶	Ⅲ：A中燒瓶內(nèi)附著少量黑色顆粒狀物，有刺激性氣味逸出

（1）溶液“漸漸變黑”，說明濃硫酸具有___性。

（2）對產(chǎn)生的氣體進行分析，甲認為是C2H4，乙認為不能排除SO2的作用。

①寫出實驗室制取SO2的化學(xué)反應(yīng)方程式是___；

②乙根據(jù)現(xiàn)象認為實驗中產(chǎn)生的SO2和___，使B中有色物質(zhì)反應(yīng)褪色。

③為證實各自觀點，甲、乙重新實驗，設(shè)計與現(xiàn)象如下：

甲：在A、B間增加一個裝有某種試劑的洗氣瓶；現(xiàn)象：Br2的CCl4溶液褪色。

乙：用下列裝置按一定順序與A連接：（尾氣處理裝置略）

現(xiàn)象：C中溶液由紅棕色變?yōu)闇\紅棕色時，E中溶液褪色。

請回答下列問題：

a.甲設(shè)計實驗中A、B間洗氣瓶中盛放的試劑是___；乙設(shè)計的實驗D中盛放的試劑是___，裝置連接順序為___ (用儀器接口字母編號)。

b.能說明確實是SO2使E中溶液褪色的實驗是___。

c.乙為進一步驗證其觀點，取少量C中溶液，加入幾滴BaCl2溶液，振蕩，產(chǎn)生大量白色沉淀，淺紅棕色消失，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___。由此可得出的干燥的SO2不能使Br2的四氯化碳溶液褪色。

Ⅱ.葡萄酒中常用Na2S2O5做抗氧化劑。

（3）0.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液，該溶液的pH=4.5。溶液中部分微粒濃度隨溶液酸堿性變化如圖所示。寫出Na2S2O5溶于水時溶液中離子濃度由大到小的排列順序___。

（4）已知：Ksp［BaSO4］=1×10-10，Ksp［BaSO3］=5×10-7。把部分被空氣氧化的該溶液的pH調(diào)為10，向溶液中滴加BaCl2溶液使SO42-沉淀完全［c(SO42-)≤1×10-5mol·L-1］，此時溶液中c(SO32-)≤___mol·L-1。

Answer 1

【答案】脫水性 Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO3+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O H2O NaOH溶液 濃硫酸 dcabef 加熱已經(jīng)褪色的品紅溶液，若紅色恢復(fù)，證明是SO2使品紅溶液褪色而不是Br2 .Br2+SO2+2H2O==4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+==BaSO4↓或Br2+SO2+2H2O+Ba2+=4H++2Br-+BaSO4↓ c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) 0.05

【解析】

(1)濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性，能使乙醇碳化；

(2)①實驗室用Cu與濃硫酸加熱制取SO2；

②溴單質(zhì)可以和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

③a、氫氧化鈉可以和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)；濃硫酸具有吸水性，可以做干燥劑；根據(jù)乙的設(shè)計，即要證明干燥的二氧化硫不能使溴的四氯化碳褪色，但能使品紅褪色，據(jù)此確定裝置連接順序；

b、二氧化硫使品紅褪色，受熱時又恢復(fù)紅色，根據(jù)這一性質(zhì)判斷是否為二氧化硫使品紅褪色；

c、溴單質(zhì)可以和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)會生成白色沉淀；

(3)根據(jù)圖可以知道，pH=4.5時，溶液中主要以亞硫酸氫根離子形式存在，再結(jié)合圖得到溶液中離子大小關(guān)系；

(4)根據(jù)Ksp[BaSO4]=c(Ba2+)· c(SO42-)，可計算出需要放熱c(Ba2+)，進而計算最大濃度c(SO32-)；據(jù)此分析解答問題。

(1)濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性，能使乙醇碳化“漸漸變黑”，故答案為：脫水性；

(2)①實驗室用Cu與濃硫酸加熱或者Na2SO3與濃硫酸發(fā)生氧化還原制取SO2，反應(yīng)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO3+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案為：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO3+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；

②乙根據(jù)現(xiàn)象Ⅲ認為生成了SO2和水，溴單質(zhì)可以和二氧化硫、水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，故答案為：H2O；

③a、根據(jù)甲的設(shè)計，洗氣瓶中盛放的試劑是氫氧化鈉，可以和二氧化硫反應(yīng)，吸收二氧化硫，排除二氧化硫的干擾，根據(jù)乙的設(shè)計，C中盛放的試劑是濃硫酸，具有吸水性，可以做干燥劑，根據(jù)乙的設(shè)計，即要證明干燥的二氧化硫不能使溴的四氯化碳褪色，但能使品紅褪色，所以裝置連接順序為dcabef，故答案為：NaOH溶液；濃硫酸；dcabef；

b、證明SO2使E中溶液褪色的實驗是加熱已經(jīng)褪色的品紅溶液，若紅色恢復(fù),證明是SO2使品紅溶液褪色而不是Br2，故答案為：加熱已經(jīng)褪色的品紅溶液，若紅色恢復(fù)，證明是SO2使品紅溶液褪色而不是Br2；

c、溴單質(zhì)可以和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸根離子和溴離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)會生成白色沉淀，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Br2+SO2+2H2O==4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+==BaSO4↓或Br2+SO2+2H2O+Ba2+=4H++2Br-+BaSO4↓，故答案為：Br2+SO2+2H2O==4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+==BaSO4↓或Br2+SO2+2H2O+Ba2+=4H++2Br-+BaSO4↓；

(3)根據(jù)圖可以知道，pH=4.5時，溶液中主要以亞硫酸氫根離子形式存在，則溶液中離子大小關(guān)系：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)，故答案為：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)；

(4) 根據(jù)Ksp[BaSO4]=c(Ba2+)· c(SO42-)，可知需要，則溶液中SO32-的最大濃度，故答案為0.05。