Question

“十二五”规划中的环保任务是到2015年末，我国的主要污染物二氧化碳比2010年消减10%．某化学兴趣小组设计了用铜和浓硫酸制取SO₂，并依次进行检验SO₂具有酸性氧化物的性质、还原性、漂白性和氧化性的实验，所用仪器如图所示（图中连接胶管、夹持和加热装置均已省略）：

请回答下列问题：
（1）上述装置的接口连接顺序依次是①→______（填导管编号）．
（2）装置A中发生反应的化学方程式是______．
（3）证明SO₂具有氧化性的现象是______；证明SO₂具有还原性的实验中，反应的离子方程式是______．
（4）C试管中NaOH溶液的作用是______，CCl₄的作用是______．
（5）某工厂用石灰石--石膏湿法烟气脱硫工艺来降低含硫燃料燃烧排放的SO₂，同时获得熟石膏（2CaSO₄?H₂O），保护了环境．
①该工艺利用了SO₂的什么性质？______．
②写出该工艺的化学方程式______．

Answer 1

解：（1）铜和浓硫酸制取SO₂，并依次进行检验SO₂具有酸性氧化物的性质、还原性、漂白性和氧化性的实验，铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，通过澄清石灰水变浑浊证明二氧化硫是酸性氧化物，通过B装置检验二氧化硫的还原性和漂白性，通过E装置和硫化钠反应生成单质硫证明二氧化硫的氧化性；最后通入氢氧化钠溶液中吸收过量的二氧化硫防止污染空气，二氧化硫不溶于四氯化碳，通入四氯化碳溶液中可以防止倒吸；连接顺序为：⑤→⑥→③→②→⑦→⑧→④，
故答案为：⑤→⑥→③→②→⑦→⑧→④；
（2）铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+2SO₂↑+2H₂O；
（3）证明二氧化硫具有氧化性的装置是E，和硫化钠反应生成单质硫，反应的化学方程式为SO₂+2S^2-+2H₂O=3S↓+4OH^-；证明二氧化硫还原性的装置是利用溴单质和二氧化硫反应，反应的离子方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：E试管中溶液变浑浊，SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-
（5）①二氧化硫和碳酸钙反应生成亚硫酸钙证明二氧化硫的酸性，生成的亚硫酸钙被空气中的氧气氧化为硫酸钙，表明了二氧化硫的还原性，
故答案为：酸性、还原性；
②二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO₄?2H₂O，反应的化学方程式为：2CaCO₃+2SO₂+O₂+H₂O=2CaSO₄?H₂O+2CO₂，故答案为：2CaCO₃+2SO₂+O₂+H₂O=2CaSO₄?H₂O+2CO₂．
分析：（1）铜和浓硫酸制取SO₂，并依次进行检验SO₂具有酸性氧化物的性质、还原性、漂白性和氧化性的实验，铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，通过澄清石灰水变浑浊证明二氧化硫是酸性氧化物，通过B装置检验二氧化硫的还原性和漂白性，通过E装置和硫化钠反应生成单质硫证明二氧化硫的氧化性；最后通入氢氧化钠溶液中吸收过量的二氧化硫防止污染空气，二氧化硫不溶于四氯化碳，通入四氯化碳溶液中可以防止倒吸；
（2）铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（3）证明二氧化硫具有氧化性的装置是E，和硫化钠反应生成单质硫；证明二氧化硫还原性的装置是利用溴单质和二氧化硫反应；
（5）①二氧化硫和碳酸钙反应生成亚硫酸钙证明二氧化硫的酸性，生成的亚硫酸钙被空气中的氧气氧化为硫酸钙，表明了二氧化硫的还原性；
②二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO₄?2H₂O．
点评：本题考查了物质性质的实验验证方法和实验装置选择，物质性质和装置选择是解题关键，题目难度中等．