题目内容

某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验.
(1)实验室制备SO2气体的化学方程式______.
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象是______,继续通入过量SO2气体,现象是______.
②SO2缓慢地通入澄清石灰水中至过量,现象是______.请写出整个过程的离子方程式______.
③若C为氧化剂双氧水,则通入SO2后,请大胆判断所得溶液是______(填溶质的化学式),若C为溴水,则反应后溶液的酸性______(填增强、减弱或不变);若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有______.

解:(1)实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,该反应为Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)①二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸使紫色溶液变为红色;二氧化硫虽有漂白性,但它不能使指示剂褪色,
故答案为:紫色溶液变为红色; 红色不褪去(或溶液颜色无变化);
②二氧化硫通入到澄清石灰水中少量时反应为:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,二氧化硫过量时:SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2,整个过程的离子反应为SO2+OH-═HSO3-,故答案为:首先有白色沉淀生成,然后白色沉淀消失;SO2+OH-═HSO3-;
③若C为氧化剂双氧水,则通入SO2后,发生氧化还原反应生成硫酸,其化学式为H2SO4,溴水与二氧化硫发生氧化还原反应,生成盐酸和硫酸,离子反应为SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-,则酸性增强,制备的SO2气体中混有CO2气体,由碳元素守恒可知,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有碳酸钠,
故答案为:H2SO4;增强;碳酸钠.
分析:(1)亚硫酸是弱酸,硫酸是强酸,利用强酸制弱酸的原理制取;
(2)①酸使紫色石蕊试液变红,二氧化硫不能漂白指示剂;
②二氧化硫通入到澄清石灰水中先生成亚硫酸钙沉淀,后沉淀溶解生成亚硫酸氢钙;
③二氧化硫具有还原性,与、双氧水、溴水发生氧化还原反应;亚硫酸钠固体中可能混有碳酸盐.
点评:本题主要考查了二氧化硫的制取以及二氧化硫漂白与被氧化的区别,解题时需从化合价角度分析漂白与被氧化的区别,才能正确解题,题目难度中等.
练习册系列答案
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(2009?广东模拟)在没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应.请设计实验,证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应.
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑

(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是
检验是否有H2产生
检验是否有H2产生

(3)某同学用如图所示装置进行实验,请帮助该同学完成设计,用下列简图画出未完成的实验装置示意图(铁架台可省略,导气管的形状可根据需要选择)

(4)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的还原铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,过滤.若混合物中既有Fe2+又有Fe3+,则证明该结论的实验方法是:
各取少量溶液于两试管中,向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液,向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液,观察溶液颜色变化,若前者溶液颜色变红,后是溶液紫红色褪去,则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+
各取少量溶液于两试管中,向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液,向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液,观察溶液颜色变化,若前者溶液颜色变红,后是溶液紫红色褪去,则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+

(5)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的Fe元素.原因是(结合离子方程式说明)
如果反应后混合物中的铁粉过量,铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便加KSCN溶液也不变红色.反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+
如果反应后混合物中的铁粉过量,铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便加KSCN溶液也不变红色.反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+

(6)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.
①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是:
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
.
②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能长时间保持其白色,可采取的措施有多种,请写出其中的一种.
第一种:用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二种:向滤液中加入植物油,使滤液与空气隔绝,然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;
第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液,减少溶液中氧气的含量.
第一种:用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二种:向滤液中加入植物油,使滤液与空气隔绝,然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;
第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液,减少溶液中氧气的含量.
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