Question

SO₂虽是大气污染物之一，但也是重要的工业原料，某同学在实验室设计如下实验，对SO₂的部分性质进行了探究。

（1）二氧化硫的水溶液

①SO₂易溶于水，常温常压下溶解度为1:40，其中有H₂SO₃生成。向SO₂的饱和溶液中加入NaHSO₃固体，有气体冒出，原因是__________。（结合有关平衡方程式简要说明）

②欲验证酸性：H₂SO₃>HClO，选用下面的装置，其连接顺序为：

A________（按气流方向用大写字母表示即可）。能证明H₂SO₃的酸性强于HClO的实验现象为___。

（2）二氧化硫的还原性

已知SO₂具有还原性，可以还原I₂，可以与Na₂O₂发生反应，按图示装置进行实验。（部分固定装置未画出）

操作步骤	实验现象	解释原因
关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体	若将带火星的木条放在D试管口处，木条不复燃	SO2与Na2O2反应无O2生成，可能发生的化学反应方程式为①____
若将带火星的木条放在D试管口处，木条复燃	SO2与Na2O2反应有O2生成，发生的化学反应为：2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2
关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，残余气体进入E，F中。	E中②__________	E中反应的离子方程式③________
F中④__________	F中反应为2OH^-+SO2=SO3^2-+H2O

Answer

SO2的水溶液中存在如下平衡SO2+H2OH2SO3H++HSO3-加入NaHSO3固体增加了c( HSO3- ) ，平衡左移，降低了SO2的溶解度 CBEDF D中品红不褪色，F中产生白色沉淀 Na2O2 + SO2 =Na2SO4 E 中溶液蓝色褪去 SO2 + I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+ F 中红色变浅或褪色

【解析】(1)①在SO2的饱和水溶液中存在SO2+H2OH2SO3H++HSO3-的平衡，当加入NaHSO3固体增加了c( HSO3- ) ，平衡左移，降低了SO2的溶解度，故可以看到有气体SO2逸出；

②次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，先验证亚硫酸酸性比碳酸强，再结合碳酸酸性比HClO强碱性判断．A装置制备二氧化硫，由于盐酸易挥发，制备的二氧化硫中混有HCl，用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl，再通过碳酸氢钠溶液，可以验证亚硫酸酸性比碳酸强，用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽，再通入F中，则：装置连接顺序为ACBEDF ，其中装置C的作用是除去HCl气体，D中品红不褪色，F中出现白色沉淀，可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸；

(2)A中制备二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中检验SO2与Na2O2反应是否有氧气，D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空气．E装置检验I-还原性弱于SO2，F装置验证二氧化硫为酸性气体，并吸收二氧化硫，防止污染空气．

①SO2与Na2O2反应无O2生成，可能发生的化学反应方程式为Na2O2 + SO2 =Na2SO4；

②E 中溶液蓝色褪去，③说明SO2有还原性，被I2氧化，发生反应的离子方程式为SO2 + I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+；

④因SO2是酸性氧化物，能发生2OH-+SO2=SO32-+H2O，则F 中含酚酞的NaOH显红色，通入SO2后红色变浅或褪色。

点睛：明确实验原理是解题关键；次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，先验证亚硫酸酸性比碳酸强，再结合碳酸酸性比HClO强碱性判断．A装置制备二氧化硫，由于盐酸易挥发，制备的二氧化硫中混有HCl，用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl，再通过碳酸氢钠溶液，可以验证亚硫酸酸性比碳酸强，用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽，再通入F中；