Question

某同学在实验室制备SO₂并对SO₂的性质进行了探究。回答下列问题：

（1）制备SO₂

①实验室中通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO₂气体。二氧化硫的发生装置可以选择上图中的_______，反应的化学方程式为____________。

②欲收集一瓶干燥的二氧化硫，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→_____________（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）探究SO₂的性质，用下图所示装置进行实验。

①实验过程中观察到装置A、B有如下现象：A中无变化，B中红色褪去。由此得出的实验结论是___________________。

②装置C、D中发生的现象分别是______________________、_____________________，这些现象分别说明SO₂具有的性质是___________和__________；装置D中发生反应的离子方程式为_____________。

③装置E中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验现象有两种解释：一是由于SO₂有漂白性；二是由于SO₂溶于水后显酸性。请设计实验加以验证：___________。

Answer

B Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O d→c→e→f→i SO2在有水存在的情况下可以使品红溶液褪色 无色溶液中出现黄色浑浊 溶液由棕黄色变为浅绿色 氧化性 还原性 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋ 取装置E中褪色的溶液少许于试管，加入足量NaOH，若恢复原色，则褪色的原因是由于SO2的酸性导致；若不能恢复原色，则是由于SO2的漂白性所致

【解析】

（1）①实验室制备SO2装置：固、液不加热制气装置；

②欲收集一瓶干燥的二氧化硫，先依据反应原理进行制气，然后干燥、再收集，因为二氧化硫气体有毒，最后再进行尾气处理；

（2）①二氧化硫通入装置A、B，依据实验现象，作对比分析；

②探究二氧化硫的氧化性和还原性；

③二氧化硫通入含酚酞的NaOH溶液，溶液逐渐褪色，探究是二氧化硫的漂白性还是二氧化硫溶于水生成亚硫酸，然后酸碱发生中和反应所致，则可以反滴，即取褪色后的溶液，滴加较浓的NaOH溶液，若变红，则证明褪色是由于SO2溶于水显酸性导致的。

（1）①实验室制备SO2反应类型为：固+液→气体，发生装置选B，反应方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

②欲收集一瓶干燥的二氧化硫，发生装置生成二氧化硫，C装置中的P2O5干燥SO2，用D装置收集SO2，因为SO2的密度比空气的密度大，长导管e进气，短导管f出气，SO2有毒，用F装置的氢氧化钠溶液吸收，故欲收集一瓶干燥的二氧化硫，其连接顺序为：发生装置→d→c→e→f→i；

（2）①甲同学进行对照实验，一种有水，一种没有水，实验的目的是探究SO2使品红褪色共存是否有水参与，故SO2在有水存在的情况下可以使品红溶液褪色；

②当二氧化硫通入硫化钠溶液中，无色溶液中出现黄色浑浊，二氧化硫具有氧化性；当二氧化硫通入氯化铁溶液中，发生氧化还原反应，生成氯化亚铁，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，二氧化硫具有还原性。装置D中反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42-＋4H＋；

③要证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性，则可以反滴，即取褪色后的溶液，滴加较浓的NaOH溶液，若变红，则证明褪色是由于SO2溶于水显酸性导致的。