题目内容
【题目】资料显示“强酸性或强碱性溶液可使品红溶液褪色”。某兴趣小组探究SO2使品红溶液褪色的原因,实验如下。
Ⅰ.探究体现漂白性的主要微粒
实验一:将SO2分别通入0.1%品红水溶液和0.1%品红乙醇溶液中。观察到前者褪色而后者不褪色。
实验二:
试管中的液体 | 现象 | |
a.0.1mol/L SO2溶液(pH=2) | 溶液逐渐变浅,约90s后完全褪色 | |
b.0.1mol/LNaHSO3溶液(pH=5) | 溶液立即变浅,约15s后完全褪色 | |
c.0.1mol/LNa2SO3溶液(pH=10) | 溶液立即褪色 | |
d.pH=10 NaOH溶液 | 红色溶液不变色 | |
e.pH=2 H2SO4溶液 | 红色溶液不变色 |
(1)SO2水溶液中含的微粒有___。
(2)解释NaHSO3溶液显酸性的原因是___。
(3)实验d的目的是___。
(4)由实验一、二可知:该实验条件下,SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是___。
Ⅱ.探究褪色过程的可逆性
甲同学:向a实验后的无色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10时,溶液颜色不变。
乙同学:向a实验后的无色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10时,生成白色沉淀,溶液变红。
(5)实验方案合理的是___(选填“甲”或“乙”)。结合离子方程式说明其原因是___。
(6)丙同学利用SO2的还原性设计并完成了下列实验:向a实验后的无色溶液中滴入过量___(填编号),使溶液最终恢复红色。也得出结论:该褪色过程是可逆的。
A.稀硝酸 B.氯水 C.双氧水
【答案】SO2、H2SO3、HSO3、SO32 HSO3离子存在平衡有电离平衡:HSO3 H++SO32 ,水解平衡:HSO3 +H2O H2SO3+OH,因为亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度,所以溶液显酸性 证明该实验条件下氢氧根离子对品红溶液褪色不产生干扰 SO32 乙 SO32能使品红褪色,因为SO2+2OH +Ba2+ = BaSO3↓+H2O,同时排除SO32的干扰 AC
【解析】
Ⅰ.探究体现漂白性的主要微粒
(1)二氧化硫溶于水和水发生反应生成亚硫酸,亚硫酸存在两步电离,据此分析判断;
(2)NaHSO3溶液中存在亚硫酸氢钠电离和水解,溶液显酸性说明亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度;
(3)氢氧化钠溶液中红色不褪去说明氢氧根离子对品红褪色不干扰;
(4)根据实验一和实验二的abc分析判断;
Ⅱ.探究褪色过程的可逆性
(5)甲同学:向a实验后的无色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10时,溶液颜色不变,氢氧根离子不影响溶液的褪色,乙同学:向a实验后的无色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10时,生成白色沉淀亚硫酸钡,溶液变红,说明品红褪色可逆;
(6)选择的试剂不能具有漂白性,同时能够将二氧化硫反应除去,据此分析解答。
Ⅰ.探究体现漂白性的主要微粒
(1)二氧化硫溶于水和水发生反应生成亚硫酸,亚硫酸存在两步电离,SO2+H2OH2SO3,H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,SO2水溶液中含的微粒有:SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-,故答案为:SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-;
(2)NaHSO3溶液中,HSO3-离子存在的平衡有:电离平衡HSO3-H++SO32-,水解平衡HSO3-+H2OH2SO3+OH-,溶液显酸性说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,故答案为:HSO3-离子存在的平衡有:电离平衡HSO3-H++SO32-,水解平衡HSO3-+H2OH2SO3+OH-,因为亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性;
(3)pH=10NaOH溶液中红色溶液不变色,证明该实验条件下氢氧根离子对品红溶液褪色不产生干扰,故答案为:证明该实验条件下氢氧根离子对品红溶液褪色不产生干扰;
(4)实验一:将SO2分别通入0.1%品红水溶液和0.1%品红乙醇溶液中。观察到前者褪色而后者不褪色。说明使品红褪色的微粒不是SO2;
根据实验二的abc可知,a.0.1mol/LSO2溶液(pH=2)中主要含有SO2和H2SO3,溶液逐渐变浅,约90s后完全褪色,b.0.1mol/LNaHSO3溶液(pH=5)中主要含有HSO3-,溶液立即变浅,约15s后完全褪色,c.0.1mol/LNa2SO3溶液(pH=10)中主要含有SO32-,溶液立即褪色,说明SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是SO32-,故答案为:SO32-;
Ⅱ.探究褪色过程的可逆性
(5)甲同学:向a实验后的无色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10时,溶液颜色不变,说明氢氧根离子浓度不影响二氧化硫褪色,不能说明二氧化硫的漂白性具有可逆性;乙同学:向a实验后的无色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10时,生成白色沉淀亚硫酸钡,溶液变红,说明品红溶液的褪色具有可逆性;乙方案合理,其原因是SO32-能使品红褪色,因为SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O,同时排除SO32-的干扰,故答案为:乙;SO32-能使品红褪色,因为SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O,同时排除SO32-的干扰;
(6)A.稀硝酸不具有漂白性,能够将二氧化硫氧化生成硫酸,因此溶液变红色,故A正确;B.氯水中含有次氯酸,具有漂白性,溶液不会变成红色,故B错误;C.双氧水能够将二氧化硫氧化为硫酸,溶液变成红色,故C正确;故选AC。