Question

18．某課外小組設計了如圖所示的實驗裝置（圖中固定裝置已略去），進行SO₂性質(zhì)的研究．

（1）從物質(zhì)分類的角度，SO₂屬于酸性（填“酸性”或“堿性”）氧化物．寫出硫酸型酸雨形成的反應方程式：SO₂+H₂O=H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
①圖中D裝置可用來驗證SO₂具有該性質(zhì)，其中所加入的試劑是滴加酚酞的NaOH稀溶液．
②當向該裝置通入SO₂時，A中紫色石蕊溶液變紅，用化學用語解釋其原因是H₂O+SO₂?H₂SO₃
（2）從元素化合價的角度分析SO₂的性質(zhì)．
①當向該裝置通入SO₂一段時間后，可觀察C中溶液褪色，MnO₄^-轉(zhuǎn)化為Mn²⁺，說明SO₂具有還原 性，反應的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H ⁺
②如驗證SO₂還具有另一方面的性質(zhì)，可選擇的藥品是D．A．過氧化氫 B．濃硫酸 C．氯水 D．硫化鈉溶液．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫為酸性氧化物，可在A中使石蕊試液變紅色，二氧化硫具有漂白性，B中品紅褪色，具有還原性，可在C中與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，高錳酸鉀溶液褪色，檢驗二氧化硫的酸性，可在D中用滴加酚酞的NaOH稀溶液檢驗，E應為尾氣處理裝置；
（2）從元素化合價的角度分析SO₂的性質(zhì)，二氧化硫中S元素化合價為+4價，具有還原性和氧化性，可與高錳酸鉀、硫化鈉等溶液反應，以此解答該題．

解答 解：（1）二氧化硫能和堿反應生成鹽和水，屬于酸性氧化物；SO₂溶于水生成亞硫酸，亞硫酸不穩(wěn)定易被氧化生成硫酸，從而形成酸雨，化學方程式可表示為SO₂+H₂O=H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，
故答案為：酸性；SO₂+H₂O=H₂SO₃； 2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；
①能和堿反應生成鹽和水的氧化物是酸性氧化物，因此要驗證二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，必須和堿反應，例如二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉和水．但亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都是無色溶液，不能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，所以可向溶液中加入酚酞試液檢驗亞硫酸鈉的生成，即D中盛放的液體是滴加酚酞的氫氧化鈉稀溶液，故答案為：滴加酚酞的NaOH稀溶液；
②二氧化硫和水反應生成亞硫酸，反應方程式為H₂O+SO₂?H₂SO₃．亞硫酸能電離出氫離子而使其溶液呈酸性，酸能使紫色石蕊試液變紅色，
故答案為：H₂O+SO₂?H₂SO₃；
（2）二氧化硫中硫元素的化合價為+4價，處于中間價態(tài)，既有氧化性也有還原性．
①酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，反應的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H ⁺，
故答案為：還原；5SO₂+2MnO₄ ^-+2H₂O=5SO₄ ^2-+2Mn²⁺+4H ⁺；
②要證明二氧化硫的氧化性，則必須和還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應．
A．過氧化氫具有氧化性，能氧化二氧化硫，故A錯誤；
B．濃硫酸具有強氧化性，且和二氧化硫不反應，故B錯誤；
C．氯水具有強氧化性，能氧化二氧化硫，故C錯誤；
D．硫化鈉具有還原性，能被二氧化硫氧化生成單質(zhì)S，因此可以驗證SO₂的氧化性，故D正確，
故答案為：D．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設計，為高頻考點，側(cè)重考查學生的分析能力和實驗能力，明確實驗原理及物質(zhì)性質(zhì)、檢驗方法是解本題關鍵，知道各個裝置的作用及實驗現(xiàn)象，題目難度中等．