Question

某同学欲研究SO₂的性质．

（1）将相关的含硫物质分为如表所示3组，则第2组中物质X的化学式是　H₂SO₃　．

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

（2）实验室制取SO₂的化学方程式为　　．

（3）利用下图所示的装置研究SO₂的性质：（熔点：SO₂﹣76.1℃，SO₃ 16.8℃，沸点：SO₂﹣10℃，SO₃ 45℃）．

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应，其化学方程式是　　．

②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是　； 装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺，则该反应的离子方程式是　　．

③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40mL 2.5mol•L^﹣1 NaOH溶液，反应后增重4.8g，则产物（水除外）的物质的量之比是　　．

Answer 1

考点：

探究二氧化硫与水和品红溶液的反应．
专题：	实验设计题．
分析：	（1）将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组，第2组物质中硫元素的化合价都是+4价，判断X为+4价的酸为H2SO3 ； （2）实验室一般用亚使硫酸钠与稀硫酸反应制取二氧化硫； （3）①二氧化硫催化氧化产物是三氧化硫； ②冰水浴温度下，三氧化硫呈固体状态，二氧化硫具有还原性，可以被高锰酸钾氧化； ③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，根据已知量的关系书写方程式，求解产物（水除外）的物质的量之比．
解答：	解：（1）将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组，依据第2组物质中硫元素的化合价都是+4价，按照氧化物、酸、盐的顺序排列下来，判断X为+4价的酸为H2SO3 ； 故答案为：H2SO3 ； （2）实验室用亚硫酸钠与稀硫酸反应制取二氧化硫气体，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4（浓）═SO2↑+Na2SO4+H2O， 故答案为：Na2SO3+H2SO4（浓）═SO2↑+Na2SO4+H2O； （3）①二氧化硫催化氧化产物是三氧化硫，即2SO2+O22SO3，故答案为：2SO2+O22SO3； ②在冰水浴温度下，三氧化硫呈固体状态，所以装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，二氧化硫具有还原性，可以被高锰酸钾氧化，发生的反应为：5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+， 故答案为：使SO3凝结成固体与SO2分离；5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+； ③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物，若n（SO2）：n（NaOH）=1：2反应按照反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；若n（SO2）：n（NaOH）=1：1，反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3；装置IV中有40mL 2.5mol•L﹣1NaOH溶液中n（NaOH）=0.1mol，n（SO2）==0.075mol；n（SO2）：n（NaOH）=0.075：0.1=3：4，所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，反应的化学方程式为：3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O，亚硫酸钠和亚硫酸氢钠物质的量之比为1：2， 故答案为：1：2．
点评：	本题考查了物质分类方法，规律总结，实验过程分析判断，化学方程式和离子方程式的书写，反应产物的分析判断，题目难度中等，注意（3）③量不同产物不同．