Question

20．某研究性学习小组在研究二氧化硫漂白作用时，从“氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用”得到启发．为了探究二氧化硫作用得到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，该小组设计了如下实验．请回答相关问题．
（1）实验室用亚硫酸钠粉末跟硫酸制取二氧化硫，现有下列三种硫酸溶液，应选用B（填字母），理由是98%的浓硫酸H⁺浓度小不易反应，10%硫酸浓度太稀不利于SO₂放出；
A．98%浓硫酸B．70%硫酸C．10%稀硫酸
（2）为了探究SO₂能否使品红褪色，该同学选择了正确的药品后设计了如图所示实验装置，请指出实验装置设计中的不合理之处．
①不能用长颈漏斗，应改用分液漏斗；②缺少二氧化硫的干燥装置．
（3）该同学选择了正确装置后，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色．为此，你认为使品红的水溶液褪色的微粒可能是HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃．
（4）该同学进一步实验如下：取等量相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，他得出的结论：使品红褪色的微粒肯定是HSO₃^-或SO₃^2-．你认为他的结论是否正确不正确，其理由是因为亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸．

Answer 1

分析 （1）根据浓硫酸和二氧化硫的性质分析，浓度大时硫酸以分子形式存在，硫酸稀时，二氧化硫易溶于水，据此分析．
（2）根据实验目的及二氧化硫的性质分析，应制取干燥的二氧化硫气体，为控制液体的量，应选取易控制流量的仪器；
（3）根据二氧化硫、品红溶液、品红酒精溶液的性质分析；
（4）亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能水解生成亚硫酸，根据溶液中存在的含硫微粒判断．

解答 解：（1）硫酸和亚硫酸钠固体制取二氧化硫发生的是离子反应，如果硫酸浓度过大，硫酸是以分子形式存在，没有电离出H⁺，不能反应生成SO₂；如果硫酸浓度过低，二氧化硫易溶于水，不利于二氧化硫放出，所以选取70%硫酸，故选B，
故答案为：B；98%的浓硫酸H⁺浓度小不易反应，10%硫酸浓度太稀不利于SO₂放出；
（2）为控制硫酸的流量应选取分液漏斗，该实验是探究干燥的SO₂能不能使品红褪色，所以二氧化硫通入品红溶液前要进行干燥，
故答案为：不能用长颈漏斗，应改用分液漏斗；缺少二氧化硫的干燥装置；
（3）二氧化硫和水反应生成亚硫酸，二氧化硫和酒精不反应，二氧化硫能使品红溶液褪色而不能使品红的酒精溶液褪色，由此得出S0₂的漂白作用是SO₂与水作用的产物导致的，二氧化硫和水反应生成亚硫酸、亚硫酸电离生成亚硫酸氢根离子、亚硫酸氢根离子电离生成亚硫酸根离子，所以使品红的水溶液褪色的微粒可能是：HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃，
故答案为：HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃；
（4）亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能水解生成亚硫酸，且亚硫酸氢根离子能电离生成亚硫酸根离子，所以两种溶液中都含有HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃，所以不能确定使品红褪色的微粒肯定是HSO₃^-或SO₃ ^2-，
故答案为：不正确；因为亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸．

点评 本题考查了探究二氧化硫漂白性的实验，明确各物质的性质是解本题关键，注意采用对比方法进行分析，难度较大．