Question

12．利用如图装置设计实验，制备SO₂并进行探究．

（1）装置A中反应的化学方程式：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）将A中产生的SO₂持续通入装置G中直至过量．
①G中有白色沉淀生成，其化学式为BaSO₄．
②写出反应初始时SO₂被氧化的离子方程式：3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=2NO↑+3SO₄^2-+4H⁺．
（3）选用A～F中的装置验证H₂SO₄的酸性强于H₂CO₃，能作为依据的实验现象是：C中品红溶液（或D中KMnO₄溶液）不褪色、E中石灰水变浑浊．
（4）要证明H₂SO₃的酸性强于HClO，所选装置（A～F中）的连接顺序为（填序号）：
AB→D→C→F．

Answer 1

分析 （1）A中为亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠；
（2）二氧化硫通入D中，被硝酸根氧化为硫酸根，3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=2NO↑+3SO₄^2-+4H⁺，与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，Ba²⁺+SO₄^2-=3 BaSO₄↓，据此分析；
（3）要验证酸性：H₂SO₄＞H₂SO₃，硫酸酸性比亚硫酸酸性强，证明H₂SO₃＞H₂CO₃即可，则二氧化硫应该先通入NaHCO₃溶液，将生成的气体通入酸性高锰酸钾中吸收二氧化硫气体后；再将气体通入品红或者高锰酸钾或者澄清石灰水检验；
（4）要证明H₂SO₃的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接通入漂白粉溶液中，应先用二氧化硫制备二氧化碳，再通入漂白粉中，证明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃＞HClO，制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉之前除去二氧化硫气体，据此分析．

解答 解：（1）装置A中反应为制备二氧化硫的反应，化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）二氧化硫通入D中，被硝酸根氧化为硫酸根，3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=2NO↑+3SO₄^2-+4H⁺，与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，Ba²⁺+SO₄^2-=3 BaSO₄↓；
故答案为：①BaSO₄；②3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=2NO↑+3SO₄^2-+4H⁺；
（3）二氧化硫应该先通入NaHCO₃溶液，将生成的气体通入酸性高锰酸钾中吸收二氧化硫气体后，再将气体通入C品红（DKMnO₄溶液），品红不褪色（D高锰酸钾），或者E澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳气体，证明H₂SO₃＞H₂CO₃，又酸性：H₂SO₄＞H₂SO₃，说明H₂SO₄的酸性强于H₂CO₃；
故答案为：C中品红溶液（或D中KMnO₄溶液）不褪色、E中石灰水变浑浊；
（4）要证明H₂SO₃的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接通入漂白粉溶液中，证明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃＞HClO即可：应先用二氧化硫制备二氧化碳，制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉之前除去二氧化硫气体，再用品红检验二氧化硫是否除净，再通入漂白粉中，故顺序为：A→B→D→C→F；
故答案为：B→D→C→F．

点评 本题考查了二氧化硫的性质，涉及试剂的选择、方程式的书写、气体的检验，实验的设计等，考查知识点较多，难度中等．