Question

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO₂的性质

（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A₂代替A₁装置         （填“能”或“否”）。

（2）B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为         ，C中反应的离子方程式为               ，D中反应的化学方程式为             。

Ⅱ、探究铜片与浓H₂SO₄反应的产物

实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu₂S。常温下CuS和Cu₂S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu₂O和SO₂。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

（3）步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。

（4）黑色固体的成分是________________。

Ⅲ、尾气处理

用氨水吸收尾气中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-、HSO₃^-等阴离子。

（5）氨水吸收过量SO₂的反应的离子方程式为                              。

（6）已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO₂也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO₃、1 mol/LBaCl₂溶液、l mol/LBa(OH)₂溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO₃^2-、HSO₃^-，完成下表的实验操作、预期现象和结论：

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。	若出现白色浑浊， 则“吸收液”中存在SO32-或 SO42-。
步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体                           。	， 则“吸收液”中存在 SO32-。
步骤3：                                                                                            。	， 则“吸收液”中存在 HSO3-。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）能（2）品红溶液  SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2-＋2 I^-＋4H⁺  SO₂＋2H₂S=3S↓+ 2H₂O（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液，若无明显现象，则洗涤干净。（4）CuO、CuS、Cu₂S

（5）NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-

（6）

实验操作	预期现象与结论
步骤2：滴入1滴（或少量）品红溶液，再滴入过量2mol/L盐酸，振荡	若品红褪色（或有气泡、或沉淀部分溶解），
步骤3：用试管取适量滤液，向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液 [或滴入1滴（或少量）品红溶液，再滴入2-3滴（或过量）的2mol/L盐酸]，振荡。	若出现白色沉淀（或品红溶液褪色，或有气泡，），

 

【解析】

试题分析：（1）用亚硫酸钠与浓硫酸反应代替铜与浓硫酸加入制取二氧化硫气体反应可以控制，避免了环境污染。（2）用品红溶液来检验二氧化硫的漂白性；用碘水或溴水来检验二氧化硫的还原性；用硫化氢来检验它的氧化性。C中的两种方程式是：SO₂＋I₂＋2H₂O＝SO₄^2-＋2 I^-＋4H⁺。D中反应的化学方程式为：SO₂＋2H₂S=3S↓+ 2H₂O（3）检验滤渣洗涤干净的实验方法是：取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO₃溶液和稀硝酸若无明显现象，则证明洗涤干净。（4）黑色固体加入盐酸得到蓝色溶液和不溶物，说明含有CuO.不溶物CuS和Cu₂S二者至少有一种。若不溶物全部是CuS,在空气中灼烧得到氧化亚铜质量为(2.00g÷96g/mol)×1/2×144g/mol=1.5g;若不溶物全部是Cu₂S,在空气中灼烧得到氧化亚铜质量为(2.00g÷160g/mol)×144g/mol=1.8g.现在产生的Cu₂O质量是1.68g.说明CuS和Cu₂S都有。因此黑色固体的成分是CuO、CuS、Cu₂S。（5）氨水与过量SO₂的反应的离子方程式为：NH₃·H₂O＋SO₂＝NH₄⁺＋HSO₃^-。（6）亚硫酸盐和盐酸发生反应产生二氧化硫气体，二氧化硫能使品红溶液褪色。可以用品红溶液和酸来检验SO₃^2-。用试管取适量滤液，向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)₂溶液 [或滴入1滴（或少量）品红溶液，再滴入2-3滴（或过量）的2mol/L盐酸]，振荡。若出现白色沉淀（或品红溶液褪色，或有气泡，），就证明含有 HSO₃^-。

考点：考查铜片与浓H₂SO₄反应的产物及SO₃^2-、HSO₃^-的检验。