Question

为探究Na₂SO₃ 溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律，某小组同学进行实验如下： 已知：(橙色)+ H₂O⇌(黄色)+ 2H⁺

(1)配制溶液

序号	操作	现象
i	配制饱和Na2SO3 溶液，测溶液的pH	pH 约为 9
ii	配制0.05 mol·L^−1 的K2Cr2O7溶液，把溶液平均分成两份，向两份溶液中分别滴加浓硫酸和浓 KOH 溶液，得到pH=2 的溶液A 和 pH=8 的溶液B	pH=2的溶液A 呈橙色；pH=8的溶液 B 呈黄色

① 用化学用语表示饱和 Na₂SO₃ 溶液 pH 约为 9 的原因：__。

(2)进行实验iii 和 iv：

序号	操作	现象
iii	向 2 mL 溶液 A 中滴加 3 滴饱和 Na2SO3 溶液	溶液变绿色(含Cr^3+)
iv	向 2 mL 溶液 B 中滴加 3 滴饱和 Na2SO3 溶液	溶液没有明显变化

② 用离子方程式解释 iii 中现象：__。

(3)继续进行实验v：

序号	操作	现象
v	向 2 mL 饱和 Na2SO3 溶液中滴加 3 滴溶液A	溶液变黄色
vi	向 2 mL 蒸馏水中滴加 3 滴溶液A	溶液变浅橙色

③ 实验 vi 的目的是__。

④ 用化学平衡移动原理解释 v 中现象：__。

⑤ 根据实验iii～v，可推测：Na₂SO₃ 溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关，__。

⑥ 向实验 v 所得黄色溶液中滴加__，产生的现象证实了上述推测。

(4)继续探究溶液酸性增强对铬(VI)盐溶液氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验(已知电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。

a.K 闭合时，电压为a。

b.向U 型管左侧溶液中滴加 3 滴浓硫酸后，电压增大了b。

⑦ 上述实验说明：__。

⑧ 有同学认为：随溶液酸性增强，溶液中O₂ 的氧化性增强也会使电压增大。利用如图装置选择合适试剂进行实验，结果表明O₂ 的存在不影响上述结论。该实验方案是__，测得电压增大了 d(d < b)。

Answer

+H2O+OH- +3+8H+=2Cr3++3+4H2O 排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响 (橙色)+ H2O⇌(黄色)+2H+，溶液中大量的或OH-，与H+结合，导致溶液中c（H+）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄色 在碱性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，在酸性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，生成Cr3+ 硫酸 溶液酸性增强，铬(VI)盐溶液的氧化性增强 U型管左侧盛放pH=2的0.05 mol·L−1 的K2SO4溶液，右侧盛放Na2SO3溶液，闭合K，记录电压，左侧溶液中滴加3滴浓硫酸后，再记录电压

【解析】

(1)①Na2SO3溶液中会水解使溶液显碱性；

(2)②在酸性环境下，K2Cr2O7与Na2SO3发生氧化还原反应；

(3)③实验vi的目的是排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响；

④溶液中大量的或OH-与H+结合，导致溶液中c（H+）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄色；

⑤在碱性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，在酸性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，生成Cr3+；

⑥向实验v所得黄色溶液中继续滴加硫酸，溶液变绿；

(4)⑦滴加浓硫酸，电压增大，说明溶液酸性增强，K2Cr2O7溶液的氧化性增强；

⑧U型管左侧盛放同pH、同浓度的K2SO4溶液，右侧盛放Na2SO3溶液，闭合K，记录电压，左侧溶液中滴加3滴浓硫酸后，再记录电压。

(1)①Na2SO3溶液中会水解使溶液显碱性，pH约为9，其水解方程式为：+H2O+OH-，故答案为：+H2O+OH-；

(2)②酸性环境下，K2Cr2O7与Na2SO3发生氧化还原反应生成Cr3+，其离子反应方程式为：+3+8H+=2Cr3++3+4H2O，故答案为：+3+8H+=2Cr3++3+4H2O；

(3)③实验vi的目的是排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响，故答案为：排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响；

④向2 mL饱和Na2SO3溶液中滴加酸性K2Cr2O7溶液，根据(橙色)+ H2O⇌(黄色)+2H+，溶液中大量的或OH-，与H+结合，导致溶液中c（H+）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄色，故答案为：(橙色)+ H2O⇌(黄色)+2H+，溶液中大量的或OH-，与H+结合，导致溶液中c（H+）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄色；

⑤根据实验iii～v，可推测：Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关，在碱性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，在酸性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，生成Cr3+，故答案为：在碱性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，在酸性条件下，Na2SO3 溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，生成Cr3+；

⑥向实验v所得黄色溶液中继续滴加硫酸，溶液变绿，产生的现象证实了上述推测，故答案为：硫酸；

(4)⑦U型管左侧溶液A为pH=2的0.05 mol·L−1 的K2Cr2O7溶液，滴加浓硫酸，电压增大，说明溶液酸性增强，K2Cr2O7溶液的氧化性增强，故答案为：溶液酸性增强，铬(VI)盐溶液的氧化性增强；

⑧U型管左侧盛放pH=2的0.05 mol·L−1 的K2SO4溶液，右侧盛放Na2SO3溶液，闭合K，记录电压，左侧溶液中滴加3滴浓硫酸后，再记录电压，故答案为：U型管左侧盛放pH=2的0.05 mol·L−1 的K2SO4溶液，右侧盛放Na2SO3溶液，闭合K，记录电压，左侧溶液中滴加3滴浓硫酸后，再记录电压。