Question

【題目】大氣細顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學反應是當前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實驗小組對霧霾的成分進行了驗證，并測定空氣中SO2的含量及探究H2SO3的部分性質。

回答下列問題：

（1）硫酸銨是某地PM2.5霧霾的主要成分，收集一定量的霧霾固體進行驗證。

取一定量的霧霾固體于試管中，加入適量的水溶解，把溶液分成兩份盛于試管中:

操作步驟	實驗現象	結論
①向其中一份_______	有白色沉淀生成	證明霧霾固體中含有SO42-
②向另一份中_____，用鑷子夾持濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口	③試管中有氣泡產生，___________________	證明霧霾固體中含有NH4+。綜合上面實驗,初步說明霧霾固休顆粒中含有(NH4)2SO4

（2）用如圖所示簡易裝置測定空氣中SO2的含量。

①測定原理：SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由藍色變為無色，反應的化學方程式為______。

②測定方法：在某監測點，量取5.0mL5.0×10-4mol/L的碘溶液，注入圖中的試管中，加2-3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色，按圖中裝置連接好儀器，利用止水夾控制，進行抽氣，取下注射器排氣，重復操作直到溶液的藍色全部褪盡為止，共抽取空氣8000.0mL，則測得該監測點空氣中SO2的含量為_____mg/L。

（3）探究H2SO3的部分性質。

選用下面的裝置和藥品探究H2SO3與HClO的酸性強弱

①甲同學認為按照A→C→F→尾氣處理的順序連接裝置，可以證明H2SO3與HClO的酸性強弱，乙同學認為該方案不合理，其理由是_________________。

②丙同學采用間接法證明，實驗方案為：按照A→C____(其字母) →尾氣處理順序連接裝置，其中裝置C的作用是___________；證明H2SO3的酸性強于HClO的酸性的實驗現象是_____。

Answer 1

【答案】 加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液 加入適量的NaOH濃溶液并加熱 靠近試管口的紅色石蕊試紙變藍色 SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI 0.020 二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發生了氧化還原反應 B→E→D→F 除去HCl氣體以免干擾實驗 D中品紅不褪色，F中出現白色沉淀

【解析】（1）在檢驗SO42-時，加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32-離子的干擾．即先加鹽酸酸化，無現象，再加氯化鋇溶液，出現白色沉淀，說明含有SO42-，檢驗某溶液中含有NH4+的操作方法為：取少量試樣加入到試管中，加入氫氧化鈉溶液加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出氣體，試紙由紅變藍，故答案為：

操作步驟	實驗現象
加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液
加入適量的NaOH濃溶液并加熱	靠近試管口的紅色石蕊試紙變藍色

（2）①SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由藍色變為無色，二氧化硫被碘氧化生成了硫酸，反應的化學方程式為SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI，故答案為：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI；

②二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4，為測定該地空氣中的SO2含量，消耗碘的物質的量=5.0×10-3 L×5×10-4 molL-1=2.50×10-6 mol，根據化學方程式可得二氧化硫的物質的量=2.50×10-6 mol，質量為2.50×10-6 mol×64g/mol=1.60×10-4 g=0.160mg，該監測點空氣中SO2的含量==0.020 mg/L，故答案為：0.020；

（3）①按照A→C→F順序連接裝置，其中飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發生了氧化還原反應，不能證明強酸制備弱酸的原理，不能證明亞硫酸和次氯酸的酸性強弱，故答案為：二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發生了氧化還原反應，不能證明強酸制備弱酸的原理；

②次氯酸具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強弱，先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結合碳酸酸性比HClO強堿性判斷。A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則裝置連接順序為A、C、B、E、D、F，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，D中品紅不褪色，F中出現白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強于次氯酸，故答案為：B、E、D、F；除去HCl氣體以免影響后面的實驗測得；裝置D中品紅不褪色，F中出現白色沉淀。