Question

17．亚硫酸盐在工业生产中冇广泛的应用，某同学在实验中对亚硫酸盐的制备和性质进行探究．
（1）Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O是一种深红色固体，不溶于水和乙醇，100℃时发生分解，其制备实验装置如图所示．

①仪器X的名称是分液漏斗．常温下用装置A制取SO₂时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是SO₂易溶于水，用较浓的硫酸有利于SO₂的逸出．
②装置C的作用是防止倒吸．
③装置B中发生反应的离子方程式为3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-．
④从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥，而不直接用烘干的方式得到产品，其原因是防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O发生分解和被氧化．
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：
I．NaHSO₃和NaClO恰好反应；II．NaHSO₃过量；III．NaClO过量．甲同学欲通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成表：

实验操作	预期现象及结论
取上述反应后的混合溶液于试管 A中，滴加稀硫酸	若有气泡产生，则①II（填“I”“II”或“III”，下同）成立，若没有气泡产生，则②I或III成立
另取上述反应后的混合溶液于试管B中，滴加几滴淀粉KI溶液，充分振荡	③溶液变为蓝色，则III成立

（3）请设计简单实验方案比较室温下NaHSO₃浓液中HSO₃^-的电离平衡常数K_a与水解平衡常数K_b的相对大小：常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHSO3溶液的pH，若PH＜7，则Ka＞Kb；若pH＞7，则Ka＜Kb．

Answer 1

分析 Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O是一种深红色固体，不溶于水和乙醇，100℃时发生分解，利用装置A亚硫酸氢钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体通过装置B中10%的硫酸铜溶液，水浴加热生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O，装置C是防倒吸装置，装置D为吸收尾气防止污染空气，
（1）①X为分液漏斗，二氧化硫易溶于水，浓硫酸易于逸出；
②装置C为安全瓶；
③装置B中发生反应是二氧化硫和硫酸铜溶液反应生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O和硫酸；
④Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O100℃时发生分解；
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液时，反应有I．NaHSO₃和NaClO恰好反应：NaHSO₃+NaClO=NaHSO₄+NaCl；Ⅱ．NaClO不足：2NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O+NaCl；Ⅲ．NaClO过量：NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+NaCl+HClO；据此分析步骤中的结论和现象；
（3）电离显酸性，水解显碱性，则测定pH即可．

解答 解：（1）①仪器X的名称是分液漏斗，常温下用装置A制取SO₂时，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是SO₂易溶于水，用较浓的硫酸有利于SO₂的逸出，
故答案为：分液漏斗；SO₂易溶于水，用较浓的硫酸有利于SO₂的逸出；
②装置C的作用是安全瓶，防倒吸，
故答案为：防止倒吸；
③装置B中发生反应是二氧化硫和硫酸铜溶液反应生成Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O和硫酸，反应的离子方程式为：3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-，
故答案为：3Cu²⁺+3SO₂+6H₂O═Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O↓+8H⁺+SO₄^2-；
④从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤，再真空干燥，而不直接用烘干的方式得到产品，其原因是防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O发生分解和被氧化，
故答案为：防止Cu₂SO₃•CuSO₃•2H₂O发生分解和被氧化；
（2）向NaHSO₃溶液中加入NaClO溶液时，反应有I．NaHSO₃和NaClO恰好反应：NaHSO₃+NaClO=NaHSO₄+NaCl；Ⅱ．NaClO不足：2NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O+NaCl；Ⅲ．NaClO过量：NaHSO₃+NaClO=Na₂SO₄+NaCl+HClO，
取上述反应后的混合溶液于试管 A中，滴加稀硫酸，若生成气体生命含亚硫酸氢钠，否则无亚硫酸氢钠；
①取上述反应后的混合溶液于试管 A中，滴加稀硫酸，若有气泡产生，则II：NaHSO₃过量，
②故若没有气泡产生，I．NaHSO₃和NaClO恰好反应，III．NaClO过量正确，
③另取上述混合溶液于试管B中，滴加几滴淀粉KI溶液，充分振荡．HClO可氧化KI；2HClO+2KI=I₂+KCl+KClO+H₂O，溶液变为蓝色，则Ⅲ成立，
故答案为：

实验操作	预期现象及结论
	①Ⅰ；②Ⅰ或Ⅲ
	③溶液变为蓝色

（3）电离显酸性，水解显碱性，则测定pH即可，则设计实验为常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHS0₃溶液的pH，若pH＜7，则Ka＞Kb，若pH＞7，则Ka＜Kb，
故答案为：常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHSO3溶液的pH，若PH＜7，则Ka＞Kb；若pH＞7，则Ka＜Kb．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备实验装置、原理、物质的性质及反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．