Question

11．某化學(xué)興趣小組設(shè)計如圖1實(shí)驗(yàn)方案制備SO₂并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究．

（l）盛裝亞硫酸鈣的儀器名稱是圓底燒瓶，裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O．
（2）設(shè)計裝置C的目的是驗(yàn)證SO₂的還原性，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=2Br^-+SO₄^2-+4H⁺．
（3）選用圖2的裝置和藥品探究亞硫酸與次抓酸的酸性強(qiáng)弱裝置的連接順序?yàn)锳、F、E、H、GI，其中裝置F的作用是除去HCl，通過G中品紅不褪色，I中出現(xiàn)白色沉淀（填現(xiàn)象），即可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸．
（4）裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO₃的標(biāo)志是溶液由紅色變?yōu)闊o色．請設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn)測定室溫下HSO₃^-的電離平衡常數(shù)K_a與水解平衡常數(shù)K_b的相對大�。撼�溫下，用pH試紙（或pH計）測定NaHSO₃溶液的pH，若pH＜7，則Ka＞Kb，若pH＞7，則Ka＜Kb．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知；鹽酸與亞硫酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化硫與水；
（2）溴水具有氧化性，氧化二氧化硫，生成HBr和硫酸；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入I中；
（4）裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO₃時堿性降低；根據(jù)電離顯酸性，水解顯堿性，則測定pH即可．

解答 解：（1）盛裝亞硫酸鈣的儀器名稱是圓底燒瓶；鹽酸與亞硫酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O；
故答案為：圓底燒瓶；CaSO₃+2HCl=CaCl₂+SO₂↑+H₂O；
（2）溴水具有氧化性，驗(yàn)證二氧化硫的還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HBr和硫酸，離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=2Br^-+SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：還原；Br₂+SO₂+2H₂O=2Br^-+SO₄^2-+4H⁺；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入I中，則：
裝置連接順序?yàn)锳、F、E、H、G、I，其中裝置F的作用是除去HCl氣體，G中品紅不褪色，I中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸；
故答案為：E；G；除去HCl；G中品紅不褪色，I中出現(xiàn)白色沉淀；
（4）裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO₃時堿性降低，裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO₃的標(biāo)志是溶液由紅色變?yōu)闊o色，電離顯酸性，水解顯堿性，則測定pH即可，則設(shè)計實(shí)驗(yàn)為常溫下，用pH試紙（或pH計）測定NaHS0₃溶液的pH，若pH＜7，則Ka＞Kb，若pH＞7，則Ka＜Kb；
故答案為：溶液由紅色變?yōu)闊o色；常溫下，用pH試紙（或pH計）測定NaHSO₃溶液的pH，若pH＜7，則Ka＞Kb，若pH＞7，則Ka＜Kb．

點(diǎn)評 本題考查氣體制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測定實(shí)驗(yàn)，涉及裝置分析與評價、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、儀器使用、化學(xué)計算等，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，較好的考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合能力與知識遷移應(yīng)用，難度中等．