Question

实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO₃，实验装置如图所示：

（1）装置乙的作用是_____________________。

（2）装置丁的作用是吸收污染空气的SO₂气体，其反应的离子方程为                       。

（3） SO₂ 气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO₂ 通入氯水中，SO₂表现的是________性，化学反应方程式为                              。

（4）反应过程中，将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶，若现象为                     ，则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO₃。

（5）若丙中没有加入品红溶液，则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管； 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。

请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO₃ 和 Na₂SO₃，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量待测液放入试管中，滴加过量lmol/L氯化钡溶液。静置一段时间后，得到滤液A和固体B。
步骤2：往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀，静置后弃去上层清液，向固体滴入2滴（或少量）品红，再	若品红褪色（或有气泡），则
步骤3：	若                                    则                                  ； 否则                                 。

Answer

（17分）

（1）（2分）防止丙中液体倒吸入装置甲中（或缓冲瓶的作用）

（2）（3分） 5SO2＋2MnO4－＋2H2O =5SO42－＋2Mn2+＋4H+

（3）3分）还原性（1分）  SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl（2分）

（4）（2分）品红溶液褪色

（5）（7分）

实验操作

预期现象与结论

步骤2：再滴入过量2mol/L盐酸（1分），振荡（1分）

产物中存在Na2SO3（1分）

步骤3：用试管取适量滤液A（1分），向其中

加入过量lmol/L氢氧化钡溶液（或滴入2滴品红，再滴入过量2mol/L盐酸。），振荡（1分）

若出现浑浊（或红色褪去），则产物中存在NaHSO3（1分）；否则不存在NaHSO3（1分）。

评分说明：

（1）文字中只要写出加有着重号的文字、化学式或类似的意思，该评分点给分；

（2）用品红检验SO32－或HSO3－时：①如果先加盐酸、后加品红，SO2量少且挥发一部分，可能会出现品红不褪色而误判，这种情况两处合起来扣1分；②如果不加品红、只滴盐酸，两处合起来扣1分。

【解析】

试题分析：（1）读图可知，装置甲中Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，SO2不仅易溶于水，而且易溶于装置丙中的NaOH溶液，因此丙中溶液易倒吸进入甲装置内的浓硫酸中，易造成安全事故，所以装置乙的作用就是防止丙中液体倒吸入装置甲中（或起缓冲瓶或安全瓶的作用）；（2）丁装置中KMnO4作强氧化剂，SO2作还原剂，锰元素由+7价降为+2价，硫元素由+4价升为+6价，根据化合价升降总数相等、原子个数守恒可知，2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4，或者5SO2＋2MnO4－＋2H2O =5SO42－＋2Mn2+＋4H+；（3）氯水是强氧化剂，可以将SO2氧化为SO42－，即SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，则SO2是还原剂，显还原性；（4）若SO2不足，丙中反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；若SO2过量，丙中先发生的反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，后发生的反应为Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3，由此推断丙中SO2过量，则滴入品红溶液会褪色，因为二氧化硫具有漂白性；（5）Na2SO3与BaCl2易反应生成BaSO3沉淀，而NaHSO3与BaCl2不能反应；BaSO3易溶于盐酸，并放出能使品红溶液褪色的SO2气体，因此步骤2中先向洗涤后的固体滴入2滴或少量品红溶液，再滴入过量2mol/L盐酸，振荡，若固体完全溶解，品红褪色或有气泡，则装置丙的产物中含有Na2SO3；由于可溶性的NaHSO3易与Ba(OH)2反应生成BaSO3沉淀，或者NaHSO3易与盐酸反应放出能使品红溶液褪色的SO2气体，故步骤3中可用试管取适量滤液A，向其中加入过量lmol/L氢氧化钡溶液（或滴入2滴品红，再滴入过量2mol/L盐酸），振荡，若出现浑浊（或红色褪去），则装置丙的产物中存在NaHSO3；否则不存在NaHSO3。

考点：考查探究实验方案的设计，涉及气体制备、性质、尾气处理等化学实验。