Question

7．含硫化合物的种类很多，现有SO₂、Na₂SO₃、H₂SO₄、CuSO₄ 四种常见的含硫化合物．
回答下列问题：
（1）将SO₂通入酸性KMnO₄溶液中，溶液由紫色褪至无色．反应结束后，硫元素存在形式合理的是D．
A．S^2-    B．S      C．SO₃^2-     D．SO₄^2-
（2）亚硫酸钠中的硫呈+4价，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、H₂S、稀硫酸．请选取合适的试剂证明Na₂SO₃具有还原性．
所选试剂是溴水，该反应的离子方程式为：SO₃^2-+Br₂+H₂O=2H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（3）常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，有人认为未发生反应．为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO₄溶液中，若铁棒表面无明显现象，则发生了钝化；若铁棒表面有紫红色物质析出，则未发生反应．
（4）用铜制备CuSO₄溶液，可设计以下三种途径：

写出途径①中反应的离子方程式3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，最佳途径是②（填序号），理由是原料利用率高，环境污染小．

Answer 1

分析 （1）将SO₂通入酸性KMnO₄溶液中，被氧化，S元素化合价升高；
（2）证明Na₂SO₃具有还原性，则选氧化剂，如溴水；
（3）钝化是在金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部进行进行反应，若发生钝化，则氧化铁保护膜阻止Fe与硫酸铜反应，否则发生反应，会有铜析出；
（4）途径①是铜和稀硫酸和稀硝酸混酸反应，硝酸全部做氧化剂反应生成一氧化氮，浓硫酸和铜加热反应生成二氧化硫污染环境，铜和氧气反应生成氧化铜与稀硫酸反应过程中无污染性气体，原料利用率高；

解答 解：（1）将SO₂通入酸性KMnO₄溶液中，被氧化，S元素化合价升高，被氧化生成SO₄^2-，故答案为：D；
（2）要证明Na₂SO₃具有还原性，应选用具有氧化性的试剂，在所给的试剂中溴水具有较强的氧化性，且溴水有颜色，反应现象明显，若Na₂SO₃具有还原性，则会使溴水的橙色褪去，反应为：Na₂SO₃+Br₂+H₂O=H₂SO₄+2NaBr，
故答案为：溴水，SO₃^2-+Br₂+H₂O=2H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（3）钝化是在金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部进行进行反应，若发生钝化，则氧化铁保护膜阻止Fe与硫酸铜反应，无明显现象，否则发生反应，会有紫红色的铜析出，
故答案为：无明显现象；有紫红色物质析出；
（4）途径①是铜和稀硫酸和稀硝酸混酸反应，硝酸全部做氧化剂反应生成一氧化氮，反应的离子方程式为：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，浓硫酸和铜加热反应生成二氧化硫污染环境，铜和氧气反应生成氧化铜与稀硫酸反应过程中无污染性气体，原料利用率高，所以方案②是最佳途径，
故答案为：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，②，原料利用率高，环境污染小；

点评 本题考查了含硫物质性质的分析判断，主要是氧化还原反应产物分析，硫酸铜制备途径的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．