题目内容

I．某研究性学习小组的同学决定通过实验对SO₂的漂白作用到底是SO₂本身还是SO₂与水作用的产物导致的进行探究，他们查阅资料知：品红除了可以溶于水外，还可以溶于酒精中，也能形成红色溶液，且SO₂不能与乙醇反应．经过研究，该小组设计了如图所示的装置，请根据实验目的回答以下问题．

（1）制取SO₂时，一般选择80%左右的硫酸，而不宜选择98%的浓硫酸，原因是

98%的浓硫酸没有电离出H⁺，不能反应生成SO₂

，也不宜选择10%的硫酸，原因是

SO₂易溶于水，硫酸浓度太稀不利于SO₂放出

．
（2）装置B中应该装入的药品为

浓硫酸

．
（3）该装置有一个明显的不足之处是

缺少尾气处理装置

．
（4）按照完善后的装置完成实验，实验中控制S0₂以大约每分钟200个气泡的速率通过品红的酒精溶液，20分钟后溶液仍不褪色．由此可知，S0₂的漂白作用是

SO₂与水作用的产物

导致的．
Ⅱ．漂白仅是溶液褪色的原因之一，很多其它的化学反应也可以使某些有色溶液褪色，如：乙烯可使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色．某研究性学习小组发现：将SO₂气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中，也观察到溶液的红色褪去．该小组也想通过实验来探究该溶液褪色的原理，经过大家的讨论和分析后，提出了如下两种假设：
假设一：SO₂或SO₂与水作用的产物漂白了红色的酚酞试剂；
假设二：

SO₂与NaOH反应降低了溶液的PH

．
请你设计一个简单合理的实验方案，验证以上哪种假设成立．

方案一、取上述褪色后的溶液于试管，加入NaOH溶液，溶液恢复红色，则假设二成立；
方案二、取上述褪色后的溶液于试管，用酒精灯加热，溶液恢复红色，，则假设一成立

．

分析：Ⅰ（1）根据浓硫酸和二氧化硫的性质分析，浓度大时硫酸以分子形式存在，硫酸稀时，二氧化硫易溶于水，据此分析．
（2）浓硫酸具有吸水性．
（3）根据二氧化硫的性质分析，二氧化硫是有毒的气体．
（4）根据二氧化硫、品红溶液、品红酒精溶液的性质分析．
Ⅱ、根据二氧化硫和氢氧化钠溶液反应导致溶液的PH降低分析．
根据假设设计实验验证实验方案：向褪色后的溶液中滴加氢氧化钠溶液判断是否恢复颜色，从而确定褪色原因；
把褪色后的溶液加热判断是否恢复颜色，从而确定褪色原因，据此设计实验方案．

解答：解：Ⅰ（1）硫酸和亚硫酸钠固体制取二氧化硫发生的是离子反应，如果硫酸浓度过大，硫酸是以分子形式存在，没有电离出H⁺，不能反应生成SO₂；如果硫酸浓度过低，二氧化硫易溶于水，不利于二氧化硫放出．
故答案为：98%的浓硫酸没有电离出H⁺，不能反应生成SO₂； SO₂易溶于水，硫酸浓度太稀不利于SO₂放出．
（2）浓硫酸有吸水性，且浓硫酸和二氧化硫不反应，所以可用浓硫酸干燥二氧化硫，防止二氧化硫和水蒸气反应生成亚硫酸干扰C装置实验现象．
故答案为：浓硫酸．
（3）因为二氧化硫是有毒气体，不能直接排空，所以最后应该有尾气处理装置，减少空气污染．
故答案为：缺少尾气处理装置．
（4）二氧化硫和水反应生成亚硫酸，二氧化硫和酒精不反应，二氧化硫能使品红溶液褪色而不能使品红的酒精溶液褪色，由此得出S0₂的漂白作用是SO₂与水作用的产物导致的．
故答案为：SO₂与水作用的产物．
Ⅱ、无色的酚酞试液遇碱变红色，二氧化硫是酸性氧化物能和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸盐，导致溶液的PH降低而使溶液褪色．
故答案为：SO₂与NaOH反应降低了溶液的PH．
根据假设设计实验来验证实验方案：
如果是因为加入了氢氧化钠溶液导致溶液的PH降低而褪色，就向褪色后的溶液中加氢氧化钠溶液，观察是否恢复红色来确定该假设是否成立；
如果是因为二氧化硫和有色物质生成无色物质而导致溶液褪色，就把褪色后的溶液加热，观察是否恢复红色来确定该假设是否成立．
故答案为：方案一、取上述褪色后的溶液于试管，加入NaOH溶液，溶液恢复红色，则假设二成立；
方案二、取上述褪色后的溶液于试管，用酒精灯加热，溶液恢复红色，，则假设一成立

点评：本题考查了二氧化硫漂白性实验的设计，难度较大，根据物质的性质设计实验是学习的难点，也是高考的热点．