Question

20．某兴趣小组为深度学习“二氧化硫的性质“，设计了如下系列实验：
（1）用图1装置制取并收集SO₂以验证其氧化性
①实验时为控制SO₂产牛的快慢．应采取的措施是  控制滴浓硫酸的速度；
②烧杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂气体，防止污染环境；
③将燃着的Mg条迅速插人集满SO₂的集气瓶中，发现Mg条继续燃烧，则反应后生成的含硫物质可能是S、MgS（填化学式，写出一种即可）．
（2）用图2装置验证H₂SO₃比H₂CO₃的酸性强
④酸性KMn0₄溶液可以吸收S0₂，将其氧化而除去，自身被还原为Mn²⁺，写出该反应的离子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤试剂X是品红溶液；
⑥当观察到品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊，即证明H₂SO₃比H₂CO₃酸性强．

Answer 1

分析 （1）根据装置图可知，实验中用亚硫酸钠与浓硫酸反应制二氧化硫，用向上排空气法收集，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气；
①实验时为控制SO₂产生的快慢，可以控制滴浓硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，会污染空气，所以要进行尾气吸收；
③将燃着的Mg条迅速插入集满SO₂的集气瓶中，发现Mg条继续燃烧，发生氧化还原反应，根据化合价升降推测可能的物质；
（2）验证H₂SO₃比H₂CO₃酸性强，可以用亚酸与碳酸盐反应生成二氧化碳即可，所以将二氧化硫通入碳酸钠溶液中，用高锰酸钾溶液除去混合气体中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，除去二氧化硫后如果澄清石灰水变浑，则说明有二氧化碳产生，即可证明H₂SO₃比H₂CO₃酸性强．
④二氧化硫具有还原性和KMnO₄在水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和硫酸锰，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平写出；
⑤二氧化硫具有漂白性，能使品红褪色；
⑥除去二氧化硫后如果澄清石灰水变浑，则说明有二氧化碳产生，即可证明H₂SO₃比H₂CO₃酸性强．

解答 解：（1）根据装置图可知，实验中用亚硫酸钠与浓硫酸反应制二氧化硫，用向上排空气法收集，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气，
①实验时为控制SO₂产生的快慢，可以控制滴浓硫酸的速度，
故答案为：控制滴浓硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，会污染空气，所以要进行尾气吸收，所以烧杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂气体，防止污染环境，
故答案为：吸收SO₂气体，防止污染环境；
③将燃着的Mg条迅速插入集满SO₂的集气瓶中，发现Mg条继续燃烧，发生氧化还原反应，硫的化合价降低，根据化合价升降推测可知，反应后生成的含硫物质可能是S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃，
故答案为：S、MgS；
（2）验证H₂SO₃比H₂CO₃酸性强，可以用亚酸与碳酸盐反应生成二氧化碳即可，所以将二氧化硫通入碳酸钠溶液中，用高锰酸钾溶液除去混合气体中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，除去二氧化硫后如果澄清石灰水变浑，则说明有二氧化碳产生，即可证明H₂SO₃比H₂CO₃酸性强．
④二氧化硫具有还原性和KMnO₄在水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和硫酸锰，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平得到，5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤根据上面的分析可知，试剂X是 品红溶液，其作用是 检验SO₂是否除尽，
故答案为：品红溶液；
⑥当观察到 品红溶液不褪色，说明SO₂已经除尽，澄清石灰水变浑浊，即证明H₂SO₃比H₂CO₃酸性强，
故答案为：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊．

点评 本题属于探究实验，考查了二氧化硫的性质，涉及实验基本操作、氧化还原反应原理的应用，方程式的书写等，考查知识点较多，难度中等，注意元素化合知识与化学实验的综合应用．