Question

（14分）为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，某学习小组设计了如图装置来进行实验。

请回答下列问题：

（1）亚硫酸钠与浓硫酸反应的化学方程式是           。

为了探究干燥的SO₂ 能不能使品红褪色，请指出设计的实验装置图中两个明显的不足：①    ；②     。

（2）按照修改后的装置，实验中控制SO₂以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是SO₂直接导致。为此，SO₂ 通过品红水溶液后，引起品红褪色的微粒可能是                     。

（3）甲同学实验如下：取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品红褪色的微粒是HSO₃^-、SO₃^2－ ，不是H₂SO₃。乙同学认为他的结论不正确， 其理由是     。

（4）为了进一步探究，乙组同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红溶液各20mL加入两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20mL0.1mol/L的亚硫酸钠溶液和20mL0.1mol/L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色明显较快。小组同学分别比较了两种溶液中各微粒浓度与褪色快慢的关系，得出的结论是       ，理由是            。

Answer

（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO3+ SO2+H2O； (2分)

缺少二氧化硫的干燥装置（或二氧化硫没有干燥）(2分) 没有尾气吸收装置(2分)

（2）二氧化硫与水反应的产物，如：H2SO3、 HSO3-、SO32－ (2分)

（3）SO32－和HSO3-离子都会水解生成H2SO3。（2分）

（4）结论：使品红褪色的微粒是SO32－ (2分) 理由：同浓度的Na2SO3溶液与NaHSO3溶液相比较， Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，而c(HSO3-)、c(H2SO3)均小，但褪色快。(2分)

【解析】

试题分析：（1）亚硫酸钠与浓硫酸发生复分解反应产生SO2，反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO3+ SO2+H2O；要探究干燥的SO2 能不能使品红褪色，设计的实验装置图中两个明显的不足：①缺少二氧化硫干燥装置；②SO2是大气污染物，缺少尾气处理装置；（2）按照修改后的装置，实验中控制SO2以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是SO2直接导致。为此，SO2 通过品红水溶液后，引起品红褪色的微粒可能是二氧化硫与水反应后产生的物质，如：H2SO3、 HSO3-、SO32－；（3）甲同学实验如下：取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品红褪色的微粒是HSO3-、SO32－ ，不是H2SO3。乙同学认为他的结论不正确， 其理由是亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠都是强碱弱酸盐，SO32－和HSO3-离子都会水解生成H2SO3。也可能是H2SO3哪个使品红溶液褪色； （4）为了进一步探究，乙组同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红溶液各20mL加入两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20mL0.1mol/L的亚硫酸钠溶液和20mL 0.1mol/L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色明显较快。小组同学分别比较了两种溶液中各微粒浓度与褪色快慢的关系，得出的结论是结论：使品红褪色的微粒是SO32－，原因是同浓度的Na2SO3溶液与NaHSO3溶液相比较， Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，而c(HSO3-)、c(H2SO3)均小，但褪色却很快。

考点：考查SO2制取的方程式的书写、实验方案的设计与评价、品红溶液褪色的原因分析的知识。