Question

（9分）某研究性學習小組在研究二氧化硫漂白作用時，從“氯氣的漂白作用實際上是氯氣與水反應生成的次氯酸的漂白作用”得到啟發。為了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產物，該小組設計了如下實驗。請回答相關問題。
（1）為了探究SO₂能否使品紅褪色，該同學選擇了正確的藥品后，設計了如下圖所示實驗裝置，請指出實驗裝置圖設計中的不合理之處。

①                                                 ；  
②                                                。
（2）該同學選擇了正確裝置后，實驗中控制二氧化硫以大約每秒3個氣泡的速度通過品紅的酒精溶液時，經過一小時后，品紅仍不褪色。為此，你認為使品紅的水溶液褪色的微粒可能是     。
（3）該同學進一步實驗如下：取等量相同濃度的品紅水溶液于兩支試管中，再分別加入少量亞硫酸鈉固體和亞硫酸氫鈉固體，兩支試管中的品紅都褪色，他得出結論：使品紅褪色的微粒肯定是HSO₃^-或SO₃^2-。你認為他的結論是否正確     ， 其理由是     。
（4）再用以下裝置探究SO₂的某些化學性質。

①裝置乙的作用是     。
②若X為Na₂S溶液，觀察到溶液中出現淡黃色渾濁，說明SO₂具有     。
a．氧化性      b．還原性      
c．漂白性      d.不穩定性
③若試劑X為Ca(ClO)₂溶液，可觀察到白色沉淀生成，完成該過程的離子方程式：
Ca^2＋+ClO^－+SO₂+H₂O＝     ↓+Cl^－+SO₄^2－+    。

Answer 1

（1）①缺少二氧化硫的干燥裝置（1分）； ②不能使用長頸漏斗（1分）
（2） H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2－（1分）
（3）不正確（1分） 因為亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子都會水解生成亞硫酸（1分）。
（4）①尾氣處理；（1分）②a；（1分）
③Ca²⁺+2ClO^-+2SO₂+2H₂O=CaSO₄↓+2Cl^-+SO₄^2-+4H⁺．（2分）

試題分析：（1）該同學的實驗目的是為了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產物，所以二氧化硫必須是干燥的，缺少干燥裝置；其次不能用長頸漏斗盛放硫酸，應該用分液漏斗；
（2）二氧化硫通過品紅的酒精溶液，溶液不褪色，而通過品紅的水溶液褪色，二氧化硫通入酒精溶液與二氧化硫的水溶液中不同的粒子主要有H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2－，這些粒子都可能是使品紅褪色的粒子；
（3）亞硫酸鈉固體和亞硫酸氫鈉固體溶于水后，水解都得到H₂SO₃，所以不能判斷是使品紅褪色的微粒肯定是HSO₃^-或SO₃^2-。該同學的判斷是不正確的；
（4）①裝置乙用于吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣；
②Na₂S與二氧化硫反應生成S單質，二氧化硫中的S元素的化合價降低，說明二氧化硫具有氧化性，答案選a；
③Ca(ClO)₂溶液與二氧化硫發生氧化還原反應，剩余該方程式中的沉淀是CaSO₄，根據元素守恒，判斷另一物質是H⁺，SO₂中S元素化合價升高2價，Ca(ClO)₂中Cl元素整體降低2價，所以方程式中SO₂與Ca(ClO)₂的系數均是1，根據電荷守恒和觀察法配平其他物質的系數，離子方程式為Ca²⁺+2ClO^-+2SO₂+2H₂O=CaSO₄↓+2Cl^-+SO₄^2-+4H⁺．