Question

某同学用如图1所示的装置来探究SO₂的性质及有关实验．
（1）实验前应先检验装置的气密性，方法是

 

（2）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO₂气体，写出该反应的化学方程式

 

．
（3）分别将SO₂气体通入气体下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO₂通入紫色石蕊试液，现象是

 

，继续通入过量的SO₂气体，现象是

 

．
②SO₂通入紫红色KMnO₄溶液，现象是

 

，
③SO₂慢慢通入澄清石灰水中，现象

 

．
（4）若同学制取的SO₂气体中混有CO₂气体，请你设计实验证明混合气体中既有SO₂气体，又有CO₂气体．可以选择图2洗气装置设计实验．洗气装置里的溶液是：

 

A浓硫酸、B氢氧化钠溶液、C硫酸铜溶液、D品红溶液、E澄清石灰水、F高锰酸钾溶液、G碳酸氢钠溶液．
上述装置的所装试剂连接顺序是（用字母表示，所给装置可以重复使用，有些装置也可以不用）

 

．

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）运用气体的体积热胀冷缩的原理检查装置的气密性；
（2）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化硫，据此书写化学方程式；
（3）①二氧化硫溶于水和水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸；酸可以使紫色石蕊试液变红；二氧化硫不能漂白指示剂；
②二氧化硫具有还原性，和氧化剂能发生氧化还原反应，能使高锰酸钾溶液褪色；
③二氧化硫通入到澄清石灰水中先生成亚硫酸钙沉淀，后沉淀溶解生成亚硫酸氢钙；
（4）设计实验证明混合气体中既有SO₂气体，又有CO₂气体，利用品红褪色，说明反应生成SO₂，除去SO₂，再用澄清石灰水检验CO₂．

解答： 解：（1）如果装置封闭，不漏气，用双手（或热毛巾）握住B时，相当于给装置中的气体加热，气体的体积热胀冷缩，C中有气泡产生，移开双手，温度降低，气体的体积缩小，C中导管形成一段水柱，
故答案为：用双手（或热毛巾）握住B，C中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气；
（2）亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体与较浓硫酸（H₂SO₄）在锥形瓶内反应，生成硫酸钠和水和二氧化硫，化学反应方程式为：Na₂SO₃+H₂SO_4（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO_4（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）①二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸使紫色溶液变为红色；二氧化硫虽有漂白性，但它不能使指示剂褪色．
故答案为：紫色溶液变为红色；红色不褪去；
②二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：紫红色褪去；
③二氧化硫通入到澄清石灰水中少量时反应为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，二氧化硫过量时：SO₂+CaSO₃+H₂O=Ca（HSO₃）₂，
故答案为：首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失；
（4）二氧化硫能和氢氧化钙反应生成不溶于水的亚硫酸钙和水，溶液变浑浊，离子反应方程式为：Ca²⁺+2OH^-+SO₂=CaSO₃ ↓+H₂O，要证明气体中既有SO₂又有CO₂，先把混合气体通过品红试液，褪色证明含有二氧化硫，再通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通过品红试液不褪色证明二氧化硫除净，最后通过澄清石灰水变浑浊证明含有二氧化碳；或先把混合气体通过品红试液，褪色证明含有二氧化硫，再通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再通过高锰酸钾溶液不褪色，证明二氧化硫除净，最后通过澄清石灰水变浑浊证明含有二氧化碳，
故答案为：D、F、D、E或D、F、F、E．

点评：本题考查学生对实验原理与装置的理解与评价、常用化学用语书写、离子具检验与实验方案设计、阅读获取信息能力等，掌握二氧化硫酸性氧化物性质、漂白性、还原性等是解题关键，题目难度中等．