Question

【题目】大气细颗粒物吸附的水分中NO2与SO2的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对雾霾的成分进行了验证，并测定空气中SO2的含量及探究H2SO3的部分性质。

回答下列问题：

（1）硫酸铵是某地PM2.5雾霾的主要成分，收集一定量的雾霾固体进行验证。

取一定量的雾霾固体于试管中，加入适量的水溶解，把溶液分成两份盛于试管中:

操作步骤	实验现象	结论
①向其中一份_______	有白色沉淀生成	证明雾霾固体中含有SO42-
②向另一份中_____，用镊子夹持湿润的红色石蕊试纸靠近试管口	③试管中有气泡产生，___________________	证明雾霾固体中含有NH4+。综合上面实验,初步说明雾霾固休颗粒中含有(NH4)2SO4

（2）用如图所示简易装置测定空气中SO2的含量。

①测定原理：SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由蓝色变为无色，反应的化学方程式为______。

②测定方法：在某监测点，量取5.0mL5.0×10-4mol/L的碘溶液，注入图中的试管中，加2-3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色，按图中装置连接好仪器，利用止水夹控制，进行抽气，取下注射器排气，重复操作直到溶液的蓝色全部褪尽为止，共抽取空气8000.0mL，则测得该监测点空气中SO2的含量为_____mg/L。

（3）探究H2SO3的部分性质。

选用下面的装置和药品探究H2SO3与HClO的酸性强弱

①甲同学认为按照A→C→F→尾气处理的顺序连接装置，可以证明H2SO3与HClO的酸性强弱，乙同学认为该方案不合理，其理由是_________________。

②丙同学采用间接法证明，实验方案为：按照A→C____(其字母) →尾气处理顺序连接装置，其中装置C的作用是___________；证明H2SO3的酸性强于HClO的酸性的实验现象是_____。

Answer 1

【答案】 加入足量稀盐酸后，再加入BaCl2溶液 加入适量的NaOH浓溶液并加热 靠近试管口的红色石蕊试纸变蓝色 SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI 0.020 二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应 B→E→D→F 除去HCl气体以免干扰实验 D中品红不褪色，F中出现白色沉淀

【解析】（1）在检验SO42-时，加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO32-离子的干扰．即先加盐酸酸化，无现象，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀，说明含有SO42-，检验某溶液中含有NH4+的操作方法为：取少量试样加入到试管中，加入氢氧化钠溶液加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出气体，试纸由红变蓝，故答案为：

操作步骤	实验现象
加入足量稀盐酸后，再加入BaCl2溶液
加入适量的NaOH浓溶液并加热	靠近试管口的红色石蕊试纸变蓝色

（2）①SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由蓝色变为无色，二氧化硫被碘氧化生成了硫酸，反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI，故答案为：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI；

②二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4，为测定该地空气中的SO2含量，消耗碘的物质的量=5.0×10-3 L×5×10-4 molL-1=2.50×10-6 mol，根据化学方程式可得二氧化硫的物质的量=2.50×10-6 mol，质量为2.50×10-6 mol×64g/mol=1.60×10-4 g=0.160mg，该监测点空气中SO2的含量==0.020 mg/L，故答案为：0.020；

（3）①按照A→C→F顺序连接装置，其中饱和的亚硫酸氢钠除去HCl，二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应，不能证明强酸制备弱酸的原理，不能证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱，故答案为：二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应，不能证明强酸制备弱酸的原理；

②次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，先验证亚硫酸酸性比碳酸强，再结合碳酸酸性比HClO强碱性判断。A装置制备二氧化硫，由于盐酸易挥发，制备的二氧化硫中混有HCl，用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl，再通过碳酸氢钠溶液，可以验证亚硫酸酸性比碳酸强，用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽，再通入F中，则装置连接顺序为A、C、B、E、D、F，其中装置C的作用是除去HCl气体，D中品红不褪色，F中出现白色沉淀，可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸，故答案为：B、E、D、F；除去HCl气体以免影响后面的实验测得；装置D中品红不褪色，F中出现白色沉淀。