Question

8．在白色点滴板上进行Na₂SO₃的性质实验探究．如图所示，a、b、c三个凹槽中滴有Na₂SO₃溶液，再分别滴加下图所示的试剂：

（1）a中实验现象是溴水褪色，该现象可证明Na₂SO₃具有还原性．
（2）b中发生反应的离子方程式是SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O．
（3）应用化学平衡原理解释c中现象（用化学用语及简单文字表述）在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解显碱性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液变红；在该溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），由于c（SO₃^2-）减小，SO₃^2-水解平衡左移，c（OH^-）减小，红色褪去．
（4）在用NaOH溶液吸收SO₂的过程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，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

①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ac（选填编号）．
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⁺）
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，则0.8mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO₂11.2L．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃ 溶液中亚硫酸钠具有还原性和溴单质反应生成硫酸钠；
（2）Na₂SO₃ 溶液与硫化钠、硫酸溶液发生氧化还原反应生成淡黄色硫单质沉淀；
（3）Na₂SO₃ 溶液水解显碱性，使酚酞变红，加入氯化钡会结合亚硫酸根离子形成亚硫酸钡沉淀，水解平衡逆向进行，氢氧根离子浓度减小红色褪去；
（4）①当吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 时，依据图表分析，溶液呈碱性；
A．依据溶液中电荷守恒分析；
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；
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；
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，直平写出反应的离子方程式计算．

解答 解：（1）滴入溴水后褪色，说明溴被还原，亚硫酸钠具有还原性，被溴单质氧化为硫酸钠，故答案为：溴水褪色；还原；
（2）b中是滴入硫化钠溶液和稀硫酸，硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀单质硫，发生反应的离子方程式是：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O；
故答案为：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O；
（3）d中滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl₂溶液后产生沉淀且红色褪去，在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解显碱性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液变红；在该溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），水解平衡左移，氢氧根离子浓度减小，红色褪去；
故答案为：在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解显碱性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液变红；在该溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），由于c（SO₃^2-）减小，SO₃^2-水解平衡左移，c（OH^-）减小，红色褪去；
（4）①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；
故答案为：ac；
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，反应物全部反应，直平得到反应方程式为：5SO₂+8NaOH=2NaHSO₃+3Na₂SO₃+3H₂O，则0.8mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO₂物质的量为0.5mol，标准状况体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
故答案为：11.2．

点评 本题考查物质的性质实验，侧重考查学生的分析、实验能力，为高考常见题型，题目涉及物质性质实验验证方法的分析判断，溶液中离子浓度大小比较，溶液中电荷守恒应用，化学方程式的计算分析，盐类水解平衡的影响因素判断，难度中等．