Question

【题目】某化学兴趣小组设计实验,用浓硫酸与铜的反应制取SO2并进行相关实验探究,同时获得少量NaHSO3,实验装置如下图所示:

(1)装置甲中发生反应的化学方程式是________________,装置乙的作用是___________。

(2)装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体,其反应的离子方程为___________________。

(3)SO2气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO2通入溴水中,SO2表现的是__________性,化学反应方程式为_________________________________。

(4)反应过程中,将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶,若现象为_____________,则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3。

(5)若丙中没有加入品红溶液,则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2mol/L盐酸、2mol/L硝酸、1mol/L氯化钡溶液、1 mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3和Na2SO3,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。

实验操作	预期现象与结论
步骤1:取少量待测液放入试管中,滴加过量1 mol/L氯化钡溶液。静置一段时间后,得到滤液A和固体B。	（空）
步骤2:往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,向固体滴入2滴(或少量)品红,再滴加__________________。	若品红褪色(或有气泡),则说明含有Na2SO3。
步骤3:用试管取少量A,向其中加入过量___________。	若生成白色沉淀,则说明有NaHSO3生成

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 防倒吸 2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 还原 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 红色褪去 盐酸 Ba(OH)2溶液

【解析】（1）浓硫酸与铜在加热的条件下反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；SO2气体易溶于NaOH溶液中，导致丙中导气管口压强减小而引起倒流，所以乙的作用是防倒吸。

（2）KMnO4具有强氧化性，与SO2发生氧化还原反应而除去SO2，对应的离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。

（3）Br2具有氧化性，能将SO2氧化为H2SO4，SO2表现还原性，对应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。

（4）SO2可以漂白品红溶液，使红色褪去，若NaOH完全转化为NaHSO3，说明通入的SO2气体是过量的，则将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶，品红溶液将会褪色，如果不褪色，说明SO2不过量，NaOH未完全转化为NaHSO3，答案为：红色褪去。

（5）步骤2中将沉淀洗涤干净，除去沉淀表面的具有干扰性的物质（NaHSO3），于沉淀上加几滴品红，再加少量稀盐酸，如果产生使品红褪色的气体，则沉淀为BaSO3，从而吸收后产物中含有Na2SO3；步骤3中取滤液A（已不含有Na2SO3），加入过量Ba(OH)2，如果产生白色沉淀，说明滤液中的物质为NaHSO3，从而吸收后产物中含有NaHSO3。