Question

【題目】土法釀造葡萄酒(只加糖的純天然釀酒法)容易出問題，有報道說，喝了自制葡萄酒差點失明。主要原因是發酵過程產生的菌種多達百種，難以控制，而產生對神經有毒的甲醇等物質。科學釀酒加SO2等輔料。我國國家標準（GB2760-2014）規定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L。

(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是________。

A.氧化細菌 B.抗氧化 C.漂白 D.增酸作用

I.實驗方案一

利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或HSO3。設計如圖1的實驗:

(2)甲同學得出實驗結論: 干白葡萄酒中不含SO2或HSO3。這個結論是否合理?說明理由_________。

Ⅱ.實驗方案二

如圖2是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

(3)關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒瓶中固體，寫出C裝置反應的方程式______，每消耗1molNa2O2，則轉移電子數___________。

(4)關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，為了證明SO2有還原性，并從綠色化學的角度考慮，則Z試劑可以是___________，現象是___________。

Ⅲ.實驗方案三

用電化學法模擬工業處理SO2。將硫酸工業尾氣中的SO2通入圖3 裝置(電極均為惰性材料) 進行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電能:

(5)M極發生的電極反應式為__________。N極區溶液pH______(變大、變小、不變)。

(6)若使該裝置的電流強度達到2.0A，理論上8 分鐘應向負極通入標準狀況下氣體的體積為___L (已知: 1個e所帶電量為1.6×10-19C，阿伏伽德羅常數6×1023)。

Answer 1

【答案】 BD 不合理，實驗對比說明濃度低的亞硫酸不能使品紅褪色，葡萄酒中的SO2含量很低，所以也不能使品紅褪色 SO2+Na2O2=Na2SO4 2NA 酸性KMnO4 紅色溶液變淺或褪色(FeCl3溶液，溶液由棕黃色變為淺綠色) SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 變大 0.112

【解析】(1)二氧化硫具有較強的還原性，可以防止葡萄酒被氧化，二氧化硫的水溶液顯酸性，可以增強葡萄酒的酸性，二氧化硫有漂白性，但二氧化硫的含量很少，沒有將葡萄酒漂白，故選BD；

I.(2)1滴飽和亞硫酸溶液滴入3mL品紅溶液中不褪色，而1滴品紅溶液滴入3mL飽和亞硫酸溶液中褪色，說明二氧化硫或亞硫酸的含量會影響漂白效果，干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因為：干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少，故答案為：不合理，實驗對比說明濃度低的亞硫酸不能使品紅褪色，葡萄酒中的SO2含量很低，所以也不能使品紅褪色；

Ⅱ．實驗方案二：裝置A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣．E裝置驗證二氧化硫的還原性，F裝置驗證二氧化硫為酸性氣體，并吸收二氧化硫，防止污染空氣。

(3)關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒瓶中固體，A裝置中亞硫酸鈉與濃硫酸反應放出二氧化硫，二氧化硫被干燥后與過氧化鈉反應生成硫酸鈉，反應的方程式為SO2+Na2O2=Na2SO4，根據方程式，每消耗1molNa2O2，轉移2mol電子，故答案為：SO2+Na2O2=Na2SO4；2NA；

(4)關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，為了證明SO2有還原性，并從綠色化學的角度考慮，則Z試劑選擇酸性KMnO4，高錳酸鉀具有強氧化性，被二氧化硫還原褪色，故答案為：酸性KMnO4；紅色溶液變淺或褪色；

Ⅲ．(5)本質是二氧化硫、氧氣與水反應生成硫酸，M電極為負極，N電極為正極，M電極上二氧化硫失去電子氧化生成SO42-，根據原子守恒會電荷守恒可知，有水參加反應，有氫離子生成，電極反應式為：SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+，N電極的反應式為O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O，N極區溶液pH變大，故答案為：SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+；變大；

(6)8分鐘轉移電子物質的量為=0.01mol，則需要二氧化硫體積為： ×22.4L/mol≈0.112L，故答案為：0.112。