题目内容

13．下面是某同学学习硫元素的学习方案．
（1）硫元素的原子结构示意图是，从结构知道硫元素是一种典型非金属元素．
（2）硫单质的物理性质：硫是一种淡黄色的固体（填写“气”、“液”、“固”）．主要存在于火山喷发口附近或地壳的岩层里，硫以游离态形式存在于自然界中，硫元素在自然界中也有以化合态形式存在的，如许多金属矿石是含硫化合物，如胆矾CuSO4•5H2O（填化学式）．
（3）设计如下实验探究硫和含硫化合物的相互转化：
（Ⅰ）完成下列各个反应的化学方程式：
①A中在加热时发生的反应Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑；
②C中的反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr．
（Ⅱ）记录观察到的实验现象
①B中品红溶液由红色变为无色，加热后又变为红色．
结论：可以根据该现象用品红溶液来证明SO2的存在与否．
②D中没有观察到什么现象，在实验结束后往D中滴加氯水后则可以看到有白色沉淀生成．
③E中溶液现象是酸性高锰酸钾褪色，而在该反应中SO2是还原剂（填“氧化”或“还氧”）．
（Ⅲ）G中盛放足量的氢氧化钠溶液，其作用是吸收二氧化硫；写出反应的化学方程式2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O．
（Ⅳ）F溶液放置一段时间后，其pH变小的理由是（结合化学方程式用文字说明）：放置一段时间后，亚硫酸被空气中氧气氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4，硫酸为强酸，故pH变小．

分析 （1）根据核内质子数、核外电子数，分析原子结构示意图即可；
（2）硫是一种淡黄色的固体；胆矾的化学式为：CuSO4•5H2O；
（3）A中由铜和浓硫酸反应制备二氧化硫气体，二氧化硫气体有漂白性，通入B中品红溶液褪色，加热后又恢复红色，二氧化硫有还原性，通入C中，与溴水反应，溴水褪色，通入D中氯化钡溶液，二氧化硫与氯化钡不反应，故无明显现象，通入E中被酸性高锰酸钾氧化，E中褪色，通入F中形成亚硫酸的溶液，亚硫酸被氧化为硫酸，硫酸为强酸，故F放置一段时间后，pH变小，二氧化硫是有毒气体，污染空气，故应用氢氧化钠溶液将其吸收，生成亚硫酸，据此分析解答．

解答 解：（1）硫元素的原子结构示意图是：；
故答案为：；
（2）硫是一种淡黄色的固体；胆矾的化学式为：CuSO4•5H2O；
故答案为：固；CuSO4•5H2O；
（3）（Ⅰ）①A中为铜与浓硫酸反应制二氧化硫的反应，化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑；
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑；
②二氧化硫被溴水氧化生成无色得硫酸和氢溴酸，发生的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr；
故答案为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr；
（Ⅱ）①二氧化硫有漂白性，使B中品红溶液褪色，但是二氧化硫的漂白性不稳定，受热恢复，故加热加热后又变为红色；
故答案为：无色；红色；
②二氧化硫溶于水，不与氯化钡溶液反应，在实验结束后往D中滴加氯水，氯水将溶液中的亚硫酸根离子氧化到硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成不溶于酸的白色沉淀硫酸钡，则D中可以看到有白色沉淀生成；
故答案为：有白色沉淀生成；
③二氧化硫有还原性，易被酸性高猛酸钾氧化，使酸性高锰酸钾褪色，做还原剂；
故答案为：酸性高锰酸钾褪色；还原；
（Ⅲ）二氧化硫是有毒气体，污染空气，故应用氢氧化钠溶液将其吸收，故G中盛放足量的氢氧化钠溶液，其作用是吸收二氧化硫气体，发生的反应为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；
故答案为：吸收二氧化硫；2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；
（Ⅳ）F为亚硫酸溶液，放置一段时间后，亚硫酸被空气中氧气氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4，硫酸为强酸，故pH变小；
故答案为：放置一段时间后，亚硫酸被空气中氧气氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4，硫酸为强酸，故pH变小．

点评 本题考查了有关硫元素尤其是二氧化硫的性质，涉及尾气处理，性质验证，方程式的书写等，明确物质的性质及常见气体的制取原理、装置是解答本题的关键，题目难度中等．

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