Question

某实验小组同学欲探究SO₂的性质，并测定空气中SO₂的含量。他们设计如下实验装置（如图），请你参与探究，并回答问题：

（1）装置中的氨水可吸收多余的SO₂，发生反应的离子方程式是___________，使用倒立的漏斗能防止倒吸的原因是________________。

（2）装置B用于检验SO₂的漂白性，其中所盛试剂为__________，装置D用于检验SO₂的_____性质；

（3）装置C中发生的现象是_______________；

（4）如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，装置如图所示。其中a导管的作用是___________________，所用硫酸为70％浓硫酸，不用稀硫酸原因是______________。

（5）他们拟用以下方法（如图）测定空气中SO₂含量（假设空气中无其他还原性气体）。

方案1:

① 洗气瓶C中溶液蓝色消失后，若没有及时关闭活塞A，则测得的SO₂含量______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

方案Ⅱ:

② 实验中若通过的空气的体积为33.6L（已换算成标准状况），最终所得固体质量为0.233g，试通过计算确定该空气中二氧化硫的含量是否合格（计算过程）: ____________。（空气中二氧化硫的体积分数小于0.05％表示合格）

Answer

SO2+NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O 漏斗的体积较大，发生倒吸时，液面下降，与漏斗脱离，倒吸的液体又回落 品红溶液 氧化性 溴水的橙色褪去 使漏斗中的液体能顺利流下 SO2易溶于水 偏低 计算略，0.067%不合格

【解析】(1）二氧化硫有毒不能直接排空，且二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱溶液反应生成无毒的盐和水，所以用氨水吸收二氧化硫，离子方程式为：2NH3•H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O，由于二氧化硫气体极易溶于氨水，导致装置内压强急剧降低，外界大气压压着液体进入，产生倒吸现象，用倒扣的漏斗，漏斗的体积较大，发生倒吸时，液面下降，与漏斗脱离，倒吸的液体又回落；
(2）装置B用于检验SO2的漂白性，SO2能与某些有色物质如品红结合形成无色的物质，因此SO2有漂白性，在装置B用品红溶液检验，在装置D中发生反应：SO2+2H2S=3S↓+H2O，反应中SO2是氧化剂，表现氧化性，H2S是还原剂，表现还原性；
(3）在装置C中SO2与碘水发生反应：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+，橙色的溴水的橙色褪去；
(4）a导管连接分液漏斗和蒸馏烧瓶，其作用是平衡分液漏斗和蒸馏烧瓶间的压强，使液体顺利流下，常温下，1体积水中溶解40体积的二氧化硫，不用稀硫酸制取二氧化硫的原因是二氧化硫在水中的溶解度比较大，浓硫酸具有吸水性，能促使二氧化硫的生成；
(5）①洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低；
方案Ⅱ：②0.233g硫酸钡的物质的量为=0.001mol，根据硫元素守恒，可知n(SO2）=n(H2SO4）=n(BaSO4）=0.01mol，故二氧化硫的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，二氧化硫的体积分数为×100%≈0.067%，大于0.05%不合格。