Question

研究性學習小組用Na₂SO₃與硫酸溶液(硫酸與水體積比1∶1)制備SO₂并進行性質探究實驗。

（1）D中的實驗現象是         ，C、E中溶液都褪色，分別體現SO₂       、    性質。
（2）請在方框中畫出收集SO₂以及尾氣處理裝置(標相關試劑)。
（3）研究小組發現B中有白色沉淀,為了清楚沉淀的物質，研究小組往B中加入過量稀鹽酸，沉淀不溶解，你認為留下的沉淀物是         ，形成該沉淀的反應方程式有：                                                                                     。
為了進一步驗證沉淀原因，研究小組另取BaC1₂溶液，加熱煮沸，冷卻及時加入少量苯液封，然后再通SO₂，結果發現沉淀量減少，但仍有輕微渾濁。研究小組改進A裝置（如右圖），再進行實驗，B中沒有出現渾濁。下列氣體可作為X氣體的是            （填序號，不定項選擇)

A．CO₂  B．NH₃   C．O₃   D．N₂   E．NO₂
（4）SO₂為空氣污染物，研究小組為測定某工廠區空氣中SO₂的含量，取10m³(標準狀況)的空氣，緩慢通過足量溴水中，在所得溶液中加入過量的BaC1₂溶液，將產生的白色沉淀洗滌、干燥，用電子稱稱其質量為0.233g，則：
①沉淀洗滌要干凈，檢驗洗滌已經干凈的實驗操作是                                                                              。
②試計算此空氣中SO₂的濃度(列出計算表達式并計算結果，結果單位用mg/m³表示)。

Answer 1

（1）出現淡黃色渾濁(或淡黃色沉淀或有淡黃色固體產生)(每空2分)  漂白性、還原性(各1分，共2分)
（2）  (2分，只畫收集裝置0分，沒標注或標澄清石灰水扣1分)
（3）BaSO₄(2分)   SO₂+H₂OH₂SO₃、 2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄、 H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl(每個1分，共3分)     AD(2分)
（4）①取最后一次洗滌液少量于試管中，加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，沒有明顯現象，證明洗滌干凈(2分)
②（2分，列式1分，結果1分）

試題分析：（1）SO₂+2H₂S==3S↓+2H₂O，則D中出現淡黃色渾濁(或淡黃色沉淀或有淡黃色固體產生)；使品紅溶液褪色體現了SO₂的漂白性，使酸性高錳酸鉀溶液褪色體現了SO₂的還原性；（2）SO₂易溶于水、密度比空氣、有毒，因此常用向上排空氣法或長進短出法收集，用NaOH溶液吸收多余的SO₂；（3）BaSO₃、BaSO₄均為難溶物，前者能溶于鹽酸，后者難溶于鹽酸；SO₂+H₂OH₂SO₃、 2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄、 H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl；改進的目的是防止空氣中的氧氣氧化SO₂、H2SO3，因此常通入CO₂、N2驅趕裝置中的氧氣；（4）沉淀具有吸附性，BaSO₄沉淀吸附了BaCl₂，因此取最后一次洗滌液少量于試管中，加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，沒有明顯現象，證明洗滌干凈；由m/M可知，n(BaSO₄)=；由硫元素守恒可知，n(SO₂)=n(BaSO₄)=；由n?M可知，m(SO₂)=×64gmol^—1=×64gmol^—1×1000mg/g；則題給空氣中SO₂的濃度為=6.4mg?m^—3。