Question

硫及其化合物有广泛的应用，对SO₂性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。

I．对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组，则第2组中物质M的化学式是         。

第1组	第2组	第3组
S (单质)	SO2、H2SO3、M、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4

Ⅱ．某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO₂气体还原Fe³⁺、Br₂的反应。

（1）下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO₂的是                         。

A．Na₂SO₃溶液与HNO₃                     B．Na₂SO₃固体浓硫酸

C．固体硫在纯氧中燃烧                     D．铜与热的浓硫酸

（2）装置C的作用是除去多余的SO₂，防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO₂的 过程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，常温下，溶液pH随n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—)变化关系如下表

n(SO32—)：n(HSO3—)	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

 

当吸收液中n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—) =10：1时，溶液中离子浓度关系正确的是                      。

A．c(Na⁺)+ c(H⁺)= 2c(SO₃^2—)+ c(HSO₃^—)+ c(OH^—)

B．c(Na⁺)＞c(HSO₃^—)＞c(SO₃^2—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

C．c(Na⁺)＞c(SO₃^2—)＞c(HSO₃^—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

（3）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中反应后的溶液分成三份，并设计了如下探究实验，请你评价并参与他们的探究过程（限选试剂：KMnO₄溶液、KSCN溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO₃)₂溶液、新制的氯水）

序号	实验方案	实验现象	结论
方案①	往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液	紫红色褪去	SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案②	往第二份试液中加入		SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案③	往第二份试液中加入		SO2与Fe3+反应生成了SO42—

 

上述方案①得出的结论是否合理                     ，原因                                 。

如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论，请你将上面表格补充完整。

（4）装置B中能表明Br^—的还原性弱于SO₂的现象是                            。

 

Answer 1

【答案】

I，Na₂SO₃  Ⅱ，（1）B、D  （2）A、C  （3）否  SO₂、Fe²⁺都能使酸性高锰酸钾溶液褪色； 方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，观察现象，再加入新制的氯水，先不变红，后变红。方案③：往第二份试液中加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀。（4）B中橙色或黄色褪去

【解析】

试题分析：I．四者对应的关系为：氧化物，氧化物对应的水化物，正盐，酸式盐，故答案为Na₂SO₃。

Ⅱ．（1）A、硝酸具有强氧化性，把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，得不到二氧化硫，故A错；B、浓硫酸虽

具有强氧化性，但不能氧化亚硫酸钠，故B正确；C、固体硫在纯氧中燃烧，操作不容易控制，故C

错；D、Cu+2H₂SO₄（ 浓 ） CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故D正确。

（2）吸收液中n(SO₃^2-)：n(HSO₃^-)=10：1 时，依据图表数据分析判断，溶液呈碱性，亚硫酸钠物

质的量大于亚硫酸氢钠A、依据溶液中电荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）；

故A正确；B、溶液中亚硫酸钠多溶液呈碱性，亚硫酸根离子大于亚硫酸氢根离子，钠离子浓度最大，

离子浓度大小为：c(Na⁺)＞c(SO₃^2-)＞c(HSO₃^-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)；故B错误；C、溶液中亚硫酸钠多溶液呈碱性，亚硫酸根离子大于亚硫酸氢根离子，钠离子浓度最大，离子浓度大小为：c(Na⁺)＞c(SO₃^2-)＞c(HSO₃^-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)，故C正确。

（3）不合理，因为 SO₂、Fe²⁺都能使酸性高锰酸钾溶液褪色； 方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，观察现象，再加入新制的氯水，先不变红，后变红。方案③：往第二份试液中加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀。（4）溴被还原，故B中橙色（或黄色）褪去。

考点：性质实验方案的设计；离子浓度大小的比较；氧化还原反应。