Question

某研究小组欲探究SO₂的化学性质，设计了如右图所示实验方案．
（1）在B中检验SO₂的氧化性，则B中所盛试剂可为

 

．
（2）在C中装FeCl₃，溶液，检验SO₂的还原性，则C中反应的离子方程式为

 

．
（3）在D中装新制漂白粉浓溶液．通入SO₂一段吋间后，D中出现了大量白色沉淀．同学们对白色沉淀成分进行了探究．请回答下列问题：
限选的仪器和试剂；过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5mol?L^-1 HCl、0.5mol?L^-1 H₂SO₄、0.5mol?L^-1BaCl₂、品红溶液、新制澄清石灰水．
（1）所设一：该白色沉淀为CaSO₃
假设二：该白色沉淀为

 

（填化学式）
假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物．
（ii）基于假设一，在答题卡上填写下表：

实验操作	预期现象和结论
将D中沉淀过滤、洗涤干净备用．	/
用另一干净试管取少量沉淀样品，加入	．

（iii）若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,二氧化硫的化学性质

专题：实验设计题

分析：（1）根据氧化还原反应的规律，元素化合价降低发生还原反应，具有氧化性，据此解答；
（2）铁离子具有氧化性，能和二氧化硫发生氧化还原反应，据此书写离子方程式；
（3）（i）新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能氧化亚硫酸根离子；
（ii）因沉淀的表面有可溶性的杂质，需用蒸馏水重复洗涤；亚硫酸钙和盐酸反应生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色；
（iii）漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能氧化+4价的硫，据此书写化学方程式．

解答： 解：（1）硫化氢水溶液或硫化钠、硫氢化钠溶液中的硫元素都为-2价，与二氧化硫反应，化合价会升高，被氧化二氧化硫表现氧化性，如：2H₂S+SO₂=3S+2H₂O中，H₂S中S元素的化合价升高，被氧化，SO₂中S元素的化合价降低，被还原，SO₂为氧化剂，
故答案为：硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液）；
（2）铁离子具有氧化性，能和二氧化硫发生氧化还原反应，铁离子被还原为亚铁离子，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，即2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（3）（i）新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，会发生氧化还原反应，生成产物为硫酸钙，
故答案为：CaSO₄；
（ii）白色沉淀表面有钙离子和氯离子、硫酸根离子等可溶性的离子，需除去这些离子，方法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流尽后重复2～3次以上操作；亚硫酸钙和盐酸反应CaSO₃+2HCl═CaCl₂+SO₂↑+H₂O，二氧化硫与品红化合生成无色物质，能使品红溶液褪色；
故答案为：

实验操作	预期现象和结论
过（适）量0.5 mol?L-1HCl，塞上带导管的单孔塞，将导管另一端插入取有少量澄清石灰水（品红溶液中）的试管	若固体完全溶解，有气泡放出、且澄清石灰水变浑浊（或品红溶液退色）则假设一成立； 若固体不溶解，或者溶解但无气泡放出，或澄清石灰水未变浑浊（品红不退色），则假设一不成立．

（iii）漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能氧化+4价的硫，所以生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）₂+H₂O+SO₂=CaSO₄+2HCl，
故答案为：Ca（ClO）₂+H₂O+SO₂=CaSO₄+2HCl．

点评：本题主要考查了探究SO₂的化学性质实验操作，掌握实验的原理及二氧化硫的性质是解题的关键，题目难度较大．