Question

19．二氧化硫是一種大氣污染物，同時(shí)也是一種重要的化工原料．

（1）某化學(xué)興趣小組采用圖1所示裝置制取并探究SO₂氣體的某些性質(zhì)．
①下列實(shí)驗(yàn)方案能用圖1所示裝置制取所需SO₂的是B（填序號(hào)）．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃溶液          B．Na₂SO₃固體與濃硫酸
C．固體硫在純氧中燃燒               D．銅與濃硫酸
②若要驗(yàn)證c中生成的氣體是SO₂，向試管d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應(yīng)開始，待d中溶液
褪色后，再加熱（填實(shí)驗(yàn)操作）d中的溶液，溶液顏色又恢復(fù)原色，則說(shuō)明氣體是SO₂．
③圖1所示裝置存在一個(gè)明顯的缺陷，請(qǐng)你進(jìn)行改進(jìn)并補(bǔ)充完整（用文字說(shuō)明即可）：d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂．
（2）在圖1裝置的d試管中加入BaCl₂溶液，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)d中有白色沉淀生成．為了探究沉淀的組成，該興趣小組向d中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，你認(rèn)為該沉淀物是BaSO₄，形成該沉淀的主要原因是SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄．
（3）SO₂通常作為保護(hù)劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風(fēng)味和增酸的作用，但吸入過量的SO₂對(duì)人體有害．我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1．圖3（固定裝置略）為該興趣小組對(duì)葡萄酒中的SO₂進(jìn)行收集與含量測(cè)定的裝置．
①g中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與h中H₂O₂完全反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先除去h中過量的H₂O₂，然后用0.090 0mol•L^-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液25.00mL，則該葡萄酒中SO₂的含量為0.24g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①圖1為固液不加熱制取氣體的反應(yīng)，可用Na₂SO₃ 固體與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體；②根據(jù)二氧化硫氣體的檢驗(yàn)方法分析判斷；③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需選擇試劑吸收；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，d中有白色沉淀生成，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（3）①二氧化硫具有還原性，能夠與過氧化氫反應(yīng)生成硫酸，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
②根據(jù)關(guān)系式2NaOH～H₂SO₄～SO₂及氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算出二氧化硫的質(zhì)量，再計(jì)算出該葡萄酒中的二氧化硫含量．

解答 解：（1）①A．硝酸易揮發(fā)，Na₂SO₃溶液與HNO₃反應(yīng)，生成的氣體中含有硝酸，故A錯(cuò)誤；
B．強(qiáng)酸可制備弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和二氧化硫和水，反應(yīng)Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂0+SO₂↑，反應(yīng)無(wú)需加熱，符合裝置特點(diǎn)，故B正確；
C．固體硫在純氧中燃燒，生成二氧化硫，但可能含有氧氣雜質(zhì)，且不符合圖1裝置特點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；
D．如圖所示裝置沒有加熱，則不能用濃硫酸和銅反應(yīng)制備，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
②若要證明c中生成的氣體是SO₂，依據(jù)二氧化硫能使品紅試液褪色，加熱恢復(fù)紅色；d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應(yīng)開始，待d中溶液紅色褪去，再加熱試管d中的溶液，顏色又恢復(fù)，證明氣體是SO₂，
故答案為：褪色；加熱；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需增加一尾氣吸收裝置防止污染性氣體排放到空氣中，d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂，
故答案為：d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，d中有白色沉淀生成，是二氧化硫被氧氣氧化，可能發(fā)生的反應(yīng)為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
故答案為：BaSO₄； SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄；
（3）①雙氧水具有氧化性，能夠?qū)⒍�氧化硫氧化成硫酸，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；  
②根據(jù)2NaOH～H₂SO₄～SO₂可知SO₂的質(zhì)量為：$\frac{1}{2}$×（0.0900mol/L×0.025L）×64g/mol=0.072g，該葡萄酒中的二氧化硫含量為：$\frac{0.72g}{0.3L}$=0.24g/L，
故答案為：0.24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硫及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，氣體實(shí)驗(yàn)制備方法，裝置注意問題，主要考查二氧化硫的還原性、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，明確物質(zhì)性質(zhì)是解答關(guān)鍵，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�題目難度中等．