题目内容

4．某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质，按如图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）=Na2SO3 +SO2↑+H2O
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是溶液紫色褪去、无色溶液出现黄色浑浊，装置B中发生反应的离子方程
式为5SO2+2MnO4 -+2H2O═2Mn2++5SO42-+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，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色
（4）尾气可采用较浓的NaOH溶液吸收，为确定反应后溶液中溶质的成分，反应结束后某同学向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加盐酸的体积与产生SO2的体积（标准状况）关系如图2所示．
①A点溶液中的溶质为NaC1、NaHSO3；
②当加入35mL盐酸时，产生SO2的体积为224mL 或0.224L．

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）①在溶液中亚硫酸氢钠与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，结合图象可知，开始没有二氧化硫气体生成，则较浓的NaOH溶液吸收溶液中的溶质为亚硫酸钠和氢氧化钠，则OA段先发生酸碱中和，再发生亚硫酸钠与盐酸反应生成亚硫酸氢钠与氯化钠，A点溶液中的溶质为亚硫酸钠与氯化钠；
②结合图象可知，当加入35mL盐酸时，25～35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化硫气体．

解答 解：（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶；亚硫酸钠与浓硫酸反应反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水，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2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-，则观察到无色溶液出现黄色浑浊，高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为：5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+，
故答案为：溶液紫色褪去；无色溶液出现黄色浑浊；5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+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，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色；
（4）①在溶液中亚硫酸氢钠与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，结合图象可知，开始没有二氧化硫气体生成，则较浓的NaOH溶液吸收溶液中的溶质为亚硫酸钠和氢氧化钠，则OA段0～25mL先发生酸碱中和，其离子反应方程式为H++OH-═H2O，再发生亚硫酸钠与盐酸反应生成亚硫酸氢钠与氯化钠，其离子反应方程式为SO32-+H+═HSO3-，A点溶液中的溶质为亚硫酸钠与氯化钠，
故答案为：NaC1、NaHSO3；
②结合图象可知，当加入35mL盐酸时，25～35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化硫气体，设生成二氧化硫的物质的量为n，生成气体时消耗的酸的物质的量为（35-25）×10-3L×1mol•L-1=0.01mol，则
HSO3-+H+═SO2↑+H2O
1         1
0.01mol   n
$\frac{1}{1}$=$\frac{0.01mol}{n}$，解得n=0.01mol，标准状况下其体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，
故答案为：224mL或0.224L．

点评 本题考查了二氧化硫的制取及二氧化硫的性质实验，题目难度中等，明确反应的先后顺序及图象中每段图象对应的化学反应是解答本题的关键，注意掌握二氧化硫的性质及性质实验方案设计方法原理．

练习册系列答案
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