Question

【題目】實驗室用濃硫酸與銅的反應(yīng)制取少量NaHSO3，實驗裝置如圖所示：

（1）裝置乙的作用是_____________________。

（2）裝置丁的作用是吸收污染空氣的SO2氣體，其反應(yīng)的離子方程為 。

（3） SO2 氣體有漂白性、還原性和氧化性。將SO2 通入氯水中，SO2表現(xiàn)的是________性，化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（4）反應(yīng)過程中，將丙中滴管里的品紅溶液滴入錐形瓶，若現(xiàn)象為 ，則溶液中的NaOH完全轉(zhuǎn)化為了NaHSO3。

（5）若丙中沒有加入品紅溶液，則不能準(zhǔn)確判斷氫氧化鈉是否完全轉(zhuǎn)化。現(xiàn)有可供選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管； 2 mol/L鹽酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化鋇溶液、l mol/L氫氧化鋇溶液、品紅溶液、蒸餾水。

請設(shè)計實驗探究吸收后產(chǎn)物中是否存在NaHSO3 和 Na2SO3，將實驗操作、預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論填在下表中。

實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液。靜置一段時間后，得到濾液A和固體B。
步驟2：往固體B中加入蒸餾水洗滌沉淀，靜置后棄去上層清液，向固體滴入2滴（或少量）品紅，再	若品紅褪色（或有氣泡），則
步驟3：	若 則 ； 否則 。

Answer 1

【答案】（17分）

（1）（2分）防止丙中液體倒吸入裝置甲中（或緩沖瓶的作用）　　

（2）（3分） 5SO2＋2MnO4－＋2H2O =5SO42－＋2Mn2+＋4H+

（3）3分）還原性（1分） SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl（2分）

（4）（2分）品紅溶液褪色

（5）（7分）

實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟2：再滴入過量2mol/L鹽酸（1分），振蕩（1分）	產(chǎn)物中存在Na2SO3（1分）
步驟3：用試管取適量濾液A（1分），向其中 加入過量lmol/L氫氧化鋇溶液（或滴入2滴品紅，再滴入過量2mol/L鹽酸。），振蕩（1分）	若出現(xiàn)渾濁（或紅色褪去），則產(chǎn)物中存在NaHSO3（1分）；否則不存在NaHSO3（1分）。

評分說明：

（1）文字中只要寫出加有著重號的文字、化學(xué)式或類似的意思，該評分點給分；

（2）用品紅檢驗SO32－或HSO3－時：①如果先加鹽酸、后加品紅，SO2量少且揮發(fā)一部分，可能會出現(xiàn)品紅不褪色而誤判，這種情況兩處合起來扣1分；②如果不加品紅、只滴鹽酸，兩處合起來扣1分。

【解析】

試題分析：（1）讀圖可知，裝置甲中Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，SO2不僅易溶于水，而且易溶于裝置丙中的NaOH溶液，因此丙中溶液易倒吸進(jìn)入甲裝置內(nèi)的濃硫酸中，易造成安全事故，所以裝置乙的作用就是防止丙中液體倒吸入裝置甲中（或起緩沖瓶或安全瓶的作用）；（2）丁裝置中KMnO4作強(qiáng)氧化劑，SO2作還原劑，錳元素由+7價降為+2價，硫元素由+4價升為+6價，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等、原子個數(shù)守恒可知，2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4，或者5SO2＋2MnO4－＋2H2O =5SO42－＋2Mn2+＋4H+；（3）氯水是強(qiáng)氧化劑，可以將SO2氧化為SO42－，即SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，則SO2是還原劑，顯還原性；（4）若SO2不足，丙中反應(yīng)為SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；若SO2過量，丙中先發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，后發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3，由此推斷丙中SO2過量，則滴入品紅溶液會褪色，因為二氧化硫具有漂白性；（5）Na2SO3與BaCl2易反應(yīng)生成BaSO3沉淀，而NaHSO3與BaCl2不能反應(yīng)；BaSO3易溶于鹽酸，并放出能使品紅溶液褪色的SO2氣體，因此步驟2中先向洗滌后的固體滴入2滴或少量品紅溶液，再滴入過量2mol/L鹽酸，振蕩，若固體完全溶解，品紅褪色或有氣泡，則裝置丙的產(chǎn)物中含有Na2SO3；由于可溶性的NaHSO3易與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO3沉淀，或者NaHSO3易與鹽酸反應(yīng)放出能使品紅溶液褪色的SO2氣體，故步驟3中可用試管取適量濾液A，向其中加入過量lmol/L氫氧化鋇溶液（或滴入2滴品紅，再滴入過量2mol/L鹽酸），振蕩，若出現(xiàn)渾濁（或紅色褪去），則裝置丙的產(chǎn)物中存在NaHSO3；否則不存在NaHSO3。