Question

我們知道二氧化碳與水反應生成碳酸，那么二氧化硫與水是否也能反應生成一種酸呢？某實驗小組對此進行探究，設計的探究過程如下．請你回答其中的有關問題：
（1）作出假設：______；
（2）設計方案：先驗證水能否使藍色石蕊試紙變色，再驗證二氧化硫氣體能否使干燥的藍色石蕊試紙變色，最后驗證二氧化硫氣體能否使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，實驗裝置和藥品如圖：

（3）查閱資料：你認為該實驗小組需要掌握的資料內容中應包括（填序號）______
①二氧化硫易溶于水
②酸能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅
③SO₂不與濃硫酸反應
④二氧化硫有毒，能與堿溶液反應生成鹽和水
（4）實驗：
①實驗過程中裝置C內石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明______．
②裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍色石蕊試紙上，未見試紙顏色發生變化，當有二氧化硫氣體通過時發現濕潤的藍色石蕊試紙變紅．此現象說明______，此過程中反應的化學方程式為______．
（5）結論：原假設______（填“成立”或“不成立”）

Answer 1

解：（1）根據二氧化硫與二氧化碳具有相似的組成，可猜想二氧化硫也能象二氧化碳一樣與水反應生成酸H₂SO₃；或者根據二氧化硫和二氧化碳不是同種物質，化學性質不同，而假設二氧化硫不能與水發生反應；
故答案為：二氧化硫能與水反應生成酸（或二氧化硫不能與水反應）；
（3）由假設并參照二氧化碳的性質的驗證，可以知道在實驗過程中①-④的知識都需掌握；
故答案為：①②③④．
（4）①裝置C內藍色石蕊試紙雖然與二氧化硫氣體接觸，但卻不變色，可以說明二氧化硫氣體不能使干燥的藍色試紙變色；
故答案為：二氧化硫氣體不能使干燥石紫試紙變色；
②未通入二氧化硫氣體時，向藍色試紙上滴水，試紙不變色，說明只有水藍色石蕊試紙也不能變色；當濕潤的藍色石蕊試紙遇到二氧化硫氣體時，試紙由藍色變成了紅色，說明試紙遇到了酸性物質，而二氧化硫并不能使試紙變紅，因此，可推斷二氧化硫與水作用形成了酸而使試紙變紅；二氧化碳與水形成碳酸，類似地，二氧化硫與水形成亞硫酸；
故答案為：水不能使藍色石蕊試紙變色，而SO₂溶于水生成酸能使藍色石蕊試紙變色；SO₂+H₂O═H₂SO₃；
（5）根據實驗探究，二氧化硫能與水反應生成亞硫酸，與所做的假設一致（或不一致），因此，假設成立（或不成立）；
故答案為：成立（或不一致）．
分析：（1）物質的結構組成決定物質的性質，二氧化硫、二氧化碳都是非金屬氧化物，因此，根據二氧化碳的性質可以對二氧化硫作出假設；
（3）結合二氧化碳的化學性質，來設計實驗對二氧化硫的性質進行驗證；
（4）亞硫酸鈉與硫酸反應產生的二氧化硫氣體依次通過濃硫酸的干燥、盛放干燥藍色石蕊試紙的試管驗證二氧化硫氣體不能使試紙變色、裝有可滴加水的盛有干燥藍色石蕊試紙的廣口瓶驗證滴有水的試紙變色，最后氣體通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯吸收剩余的有毒氣體二氧化硫；
（5）根據實驗探究的結論：二氧化硫能與水反應生成亞硫酸，和自己的假設作對比，確定假設是否成立．
點評：此題為二氧化碳的水溶液能使石蕊變紅的同類題，完成此題時可從題干敘述中提取有用的信息，依據二氧化碳的有關性質類比設計實驗證明二氧化硫的性質，學會能夠把相應的知識遷移至類似的物質上來解決相應的問題的能力．