Question

某研究性学习小组利用下列有关装置，对二氧化硫的性质及空气中二氧化硫的含量进行探究(装置的气密性已检查)：

（1）装置A中反应的化学方程式是______。

（2）滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，再关闭弹簧夹，此操作的目的是：_______。

（3）实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀______(填化学式)；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是_______。

（4）装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明二氧化硫具有____性。

（5）装置D的作用是_____。

（6）另一小组利用装置E进行实验：二氧化硫性质实验之后，用注射器对实验室内空气进行取样，并向装置E中注入VmL(已折算为标准状况下体积)的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。请计算该空气中二氧化硫的体积分数(用含V的代数式表示)______。

Answer

Na2SO3+H2SO4（浓）==SO2 + Na2SO4 +H2O 排出装置中的空气避免干扰 Ba2SO3 Ba2++SO2 + Cl2 +2H2O=== BaSO4+ 4H+ +2Cl－ 氧化性 尾气吸收防止污染 2.8/V

【解析】

(1)装置A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水,据此写出反应的化学方程式;(2)装置中氧气影响二氧化硫的性质实验,故需要用氮气除去系统中的空气;(3)二氧化硫易溶于水,但是二氧化硫不与氯化钡溶液反应,当向溶液中通入氨气后生成亚硫酸铵,亚硫酸铵溶液与氯化钡反应生成亚硫酸钡;氯气具有强氧化性,氯气将二氧化硫氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成氯化钡沉淀,据此写出反应的离子方程式;(4)二氧化硫与硫化氢反应生成淡黄色的S单质,二氧化硫表现了氧化性;(5)二氧化硫有毒,多余的气体需要用氢氧化钠溶液吸收;(6)向实验1的溶液中加入足量氯化钡溶液,根据溶液颜色变化判断。

（1）装置A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O，因此答案是：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O。
（2）装置中的氧气影响二氧化硫的性质实验，所以为了排除装置中空气，应该滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹，因此答案是：排除装置中氧气对实验的干扰。
（3）向第1支试管中滴加适量氨水，氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀；氯气将二氧化硫氧化成硫酸，硫酸与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。因此，答案是：BaSO3；Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。
（4）C中发生反应为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，反应中二氧化硫得电子化合价降低而作氧化剂，表现了氧化性，因此，本题正确答案是：氧化。
（5）二氧化硫气体是一种有毒气的酸性氧化物，多余的气体不能直接排放，需要用氢氧化钠溶液吸收，因此答案是：吸收SO2尾气，防止污染空气。
（6）二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，则Mn元素得到电子的物质的量是0.05L×0.001mol/L×5=2.5×10-4mol，根据得失电子守恒，设空气中二氧化硫的物质的量是x，则（6-4）x=2.5×10 -4mol，x=1.25×10 -4mol，标准状况下的条件是1.25×10 -4mol×22.4L/mol=2.8×10-3L=2.8mL，所以该空气中SO 2的体积分数为2.8/V。 答案：2.8/V。