Question

4．某課題組設計實驗探究SO₂的性質．

實驗現(xiàn)象：B中無沉淀生成，C中有白色沉淀；D中溶液顏色變淺，E中產生白色沉淀．
（1）儀器R的名稱是分液漏斗．
（2）實驗室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應制備SO₂，寫出A中反應的化學方程式：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（3）部分實驗步驟如下：連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時間N₂，然后啟動A中反應．“通入一段時間的N₂”的目的是排盡裝置內空氣，避免O₂干擾實驗．
（4）探究裝置C中通入SO₂的量與產物的關系．
①他們提出如下猜想：
猜想1：通入過量的SO₂，則發(fā)生反應的離子方程式為Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O═BaSO₄↓+2SO₄^2-+2NO+4H⁺．
猜想2：通入少量的SO₂，則發(fā)生反應的離子方程式為3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺．
②請你幫他們設計實驗證明猜想1和猜想2哪個合理，完成下列實驗：
提供試劑：溴水、銅粉、Ba（NO₃）₂溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結論
取少量C中反應后溶液于試管中，加入銅粉（或BaCl2溶液）	若銅粉溶解，溶液變藍色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產生白色沉淀），則猜想1正確

（5）下列可檢驗裝置D反應后溶液中是否有Fe²⁺的最佳試劑是c（填字母）．
a．KSCN溶液  b．NaOH溶液  c．K₃[Fe（CN）₆]溶液 d．KSCN溶液和雙氧水
（6）常溫下，實驗完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸（M剩余），所得溶液的pH＜7（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 裝置中實驗現(xiàn)象：B中無沉淀生成生成氣體中午三氧化硫，C中有白色沉淀證明生成的二氧化硫通入硝酸鋇溶液中發(fā)生氧化還原反應，二氧化硫被氧化為硫酸，生成硫酸鋇白色沉淀；D中溶液顏色變淺是二氧化硫和氯化鐵反應生成氯化亞鐵和硫酸，E中產生白色沉淀是二氧化硫和氫氧化鋇反應生成亞硫酸鋇白色沉淀，裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，裝置B是檢驗是否生成三氧化硫，裝置C、D是驗證二氧化硫的還原性，裝置E是氫氧化鋇吸收二氧化硫氣體，
（1）儀器R是添加溶液的分液漏斗；
（2）A中反應亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體；
（3）連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時間N₂，排凈裝置中的空氣，避免空氣中氧氣影響測定實驗現(xiàn)象；
（4）硝酸鋇溶液中通入過量二氧化硫，硝酸根離子全部被還原，溶液中含硫酸根離子，通入少量二氧化硫，二氧化硫全部被氧化生成的硫酸根離子全部沉淀，溶液中有剩余稀硝酸；
（5）檢驗Fe²⁺的最佳試劑是K₃[Fe（CN）₆]溶液；
（6）常溫下，實驗完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸，M剩余，說明溶液為亞硫酸氫鈉，溶液顯酸性；

解答 解：分析裝置中實驗現(xiàn)象可知：B中無沉淀生成生成氣體中午三氧化硫，C中有白色沉淀證明生成的二氧化硫通入硝酸鋇溶液中發(fā)生氧化還原反應，二氧化硫被氧化為硫酸，生成硫酸鋇白色沉淀；D中溶液顏色變淺是二氧化硫和氯化鐵反應生成氯化亞鐵和硫酸，E中產生白色沉淀是二氧化硫和氫氧化鋇反應生成亞硫酸鋇白色沉淀，裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，裝置B是檢驗是否生成三氧化硫，裝置C、D是驗證二氧化硫的還原性，裝置E是氫氧化鋇吸收二氧化硫氣體，
（1）儀器R是添加溶液的分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）實驗室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應制備SO₂，A中反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）部分實驗步驟如下：連接裝置、檢查氣密性、裝藥品，向裝置中通入一段時間N₂，然后啟動A中反應．“通入一段時間的N₂”的目的是：排盡裝置內空氣，避免O₂干擾實驗，
故答案為：排盡裝置內空氣，避免O₂干擾實驗；
（4）①猜想1：通入過量的SO₂，則發(fā)生反應的離子方程式為Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O═BaSO₄↓+2SO₄^2-+2NO+4H⁺．
猜想2：通入少量的SO₂，二氧化硫鋇氧化生成的硫酸根離子全部沉淀，溶液中存在稀硝酸，則發(fā)生反應的離子方程式為：3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺，
故答案為：3Ba²⁺+2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=BaSO₄↓+2NO+4H⁺；
②設計實驗證明猜想1和猜想2哪個合理，取少量C中反應后溶液于試管中加入銅粉（或BaCl₂溶液）；若銅粉溶解，溶液變藍色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產生白色沉淀），則猜想1正確；
故答案為：加入銅粉（或BaCl₂溶液）；若銅粉溶解，溶液變藍色（或無沉淀），則猜想2正確；若銅粉不溶解（或產生白色沉淀），則猜想1正確；
（5）檢驗裝置D反應后溶液中是否有Fe²⁺的最佳試劑是c．K₃[Fe（CN）₆]溶液，遇到亞鐵離子生成藍色沉淀，
故答案為：c；
（6）常溫下，實驗完畢后，分離、提純裝置E中白色固體M，取適置M于試管中，滴少量鹽酸（M剩余），說明滴入鹽酸和亞硫酸鈉反應生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉溶液中電離大于亞硫酸氫根離子的水解，溶液顯酸性，所得溶液的pH＜7，
故答案為：＜；

點評 本題考查了物質制備、物質性質實驗驗證、實驗過程和反應現(xiàn)象分析、主要是物質性質的熟練掌握，注意隱含條件的分析判斷，題目難度中等．