Question

14．某化学兴趣小组在学习“硫的化合物的某些性质”中，进行了如下实验：

【实验一】探究SO₂的性质，
按图1所示装置进行实验．
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶，其中发生反应的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现淡黄色浑浊，这些现象分别说明SO₂具有的性质是还原性和氧化性；装置B中发生反应的离子方程式为2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃D处酒精灯加热，溶液恢复红色；
（4）该装置有一明显缺陷，请指明缺少尾气吸收装置，并在框图2内画出补充装置（注明药品）．
【实验二】验证足量锌与浓硫酸反应产生的气体成分是二氧化硫和氢气．按图装置进行实验（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去）．试回答：
（5）A中加入的试剂可能是品红溶液，作用是检验SO₂；
B中加入的试剂可能是浓硫酸，作用是吸收水蒸气；
E中加入的试剂可能是碱石灰，作用是防止空气中的水蒸气进入D中．
（6）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：黑色CuO变成红色的Cu，D中：白色粉末变成蓝色．

Answer 1

分析 （1）根据化学常用仪器及仪器的名称来分析；制备二氧化硫的方法是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应生成；
（2）利用二氧化硫与高锰酸钾溶液，二氧化硫与硫化钠的氧化还原反应来分析反应现象和性质，依据离子性质和电荷守恒，原子守恒配平书写离子方程式；
（3）根据二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色来解答；
（4）二氧化硫有毒，没有使用尾气吸收装置；可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫；
（5）二氧化硫是否存在可用品红溶液检验；浓硫酸具有吸水性；碱石灰可吸收水和二氧化碳；
（6）氢气和氧化铜反应生成铜和水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜．

解答 解：（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶，利用亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，反应的化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
故答案为：蒸馏烧瓶；Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去，二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S^2-+SO₂+2H₂O=3S↓+4OH^-，则观察到出现黄色浑浊，B中S元素的化合价升高，表现还原性，C中二氧化硫中硫元素的化合价降低，表现氧化性，高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
故答案为：溶液由紫红色变为无色；无色溶液中出现淡黄色浑浊；还原性；氧化性；2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（3）因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液恢复为红色，
故答案为：品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃D处酒精灯加热，溶液恢复红色；
（4）二氧化硫是一种有毒气体，多余的二氧化硫不能直接排放到空气中，图示中缺少尾气吸收装置；二氧化硫能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫，装置如图：，
故答案为：缺少尾气吸收装置；；
（5）A装置的作用是检验二氧化硫的存在，二氧化硫能漂白品红，所以通过品红溶液褪色检验SO₂的存在，现象是品红褪色；为了检验氢气的存在，需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水，所以事先需除掉水，利用浓硫酸吸收水蒸气；碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠，能吸收水和二氧化碳，为防止空气中的水蒸气进入D中，E中加入的试剂可能是碱石灰，
故答案为：品红溶液；检验SO₂；浓硫酸；吸收水蒸气； 碱石灰；防止空气中的水蒸气进入D中；
（6）为了检验氢气的存在，氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O黑色CuO变成红色的Cu，需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水，水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜，所以可以证明气体X中含有H₂的实验现象是C中黑色CuO变成红色的Cu；D中白色粉末变成蓝色，
故答案为：黑色CuO变成红色的Cu；白色粉末变成蓝色．

点评 本题考查了浓硫酸的性质，题目难度中等，试题涉及铜与浓硫酸、锌与浓硫酸的反应，题量较大、知识点较多，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力，明确常见气体的性质及检验方法为解答关键．