题目内容
【题目】硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它。SO2是硫的一种重要氧化物,为探究SO2的性质,某化学兴趣小组的同学进行如下系列实验:
(1)将SO2通入紫色石蕊试液,现象是_________________。
(2)将SO2通入FeCl3溶液中,使其充分反应。写出SO2与FeCl3反应的离子方程式___________________;为了验证SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,将反应后的溶液分成两份,并设计如下实验:
方案1:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去;
方案2:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制氯水,溶液变红。
上述方案合理的是__________。(填“方案1”或“方案2”或“均合理”)
(3)将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀。为探究该白色沉淀的成分,他们设计了如下实验流程:
操作①的名称为_____,试剂A为_______:加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是_______(填化学式)。
(4)为探究SO2的漂白是SO2直接作用于有色物质还是SO2与水反应的产物的作用。设计如图装置进行探究。
(信息提示:品红能溶解在酒精中形成红色溶液;H2SO3是二元弱酸)
①亚硫酸钠和浓硫酸反应的化学方程式为__________。
②请指出设计的装置中两个明显的不足:
___________________;________________________。
③按照修改后的装置,实验中控制SO2以较缓慢的速率通过品红的酒精溶液,60分钟后溶液仍不褪色,由此可推断,引起品红褪色的微粒可能是______________(填化学式)。
【答案】 溶液变红 2Fe3++ SO2+ 2H2O =2Fe2++ SO42–+ 4H+ 方案2 过滤 HCl BaSO4 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 二氧化硫没有干燥(或缺少二氧化硫的干燥装置) 没有尾气吸收装置 H2SO3、HSO3– SO32–
【解析】(1)SO2溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,则将SO2通入紫色石蕊试液,现象是溶液变红。(2)SO2具有还原性,SO2与FeCl3反应的离子方程式为2Fe3++ SO2+ 2H2O=2Fe2++ SO42–+ 4H+;由于溶液中的氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,所以方案1不合理;往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,说明不存在铁离子,再加入新制氯水,溶液变红,说明溶液中存在亚铁离子。方案正确。(3)从悬浊液中得到沉淀的操作是过滤。由于白色沉淀只能是硫酸钡或亚硫酸钡,则试剂A为盐酸:加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,这说明该白色沉淀的成分是硫酸钡。(4)①亚硫酸钠和浓硫酸发生复分解反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。②发生装置制备的二氧化硫中含有水蒸气,为探究SO2的漂白是SO2直接作用于有色物质,还是SO2与水反应的产物的作用,应将二氧化硫进行干燥,图中实验装置缺少二氧化硫的干燥装置;二氧化硫有毒,直接排放能够引起空气污染,需要进行尾气处理,图中装置缺少尾气处理装置;③按照修改后的装置,实验中控制SO2以较缓慢的速率通过品红的酒精溶液,60分钟后溶液仍不褪色,由此可推断,引起品红褪色的微粒不是SO2,可能是H2SO3、HSO3– 、SO32–等。